2016年8月23日火曜日

光って回る! 「光ファイバーこま」 <リポパック、8cmCDバージョン>

「光ファイバーこま」を作ってみました。

リポパック、12Vモーター、8cmCD、イルミネーションLEDを使用したものです。

単3乾電池、130型モーター、12cmCD、ダイソーのLED電球を使用したバージョンは
こちらをご覧ください。

コマが回転すると、長めのファイバーは遠心力で広がり
短いファイバーは内側で光ります。
暗いところで見ると 綺麗に見えます。



<作り方>
 8cmCDを2枚重ねて貼り付け、
真ん中に2mmφ用の穴の開いたプーリーを貼りました。
(入手先は下記参照下さい。)

今回は3.7V 100mAhの小さなリポパックを電源とするので、
定格3.7V以上のモーターが必要です。
ここでは定格12V 60mA 11600rpm で
シャフトは2mmφ×15mmのものを使用しました。 

モーターの横に木片をエポキシ系接着剤で貼り付け

光ファイバーのおもちゃのファイバー部を適当に切って束ね、
その下にイルミネーションLEDを置いて、熱収縮チューブで留めようとしましたが
ドライヤーの熱でファイバーが傷んでしまうので、接着剤で固定しました。

木片に穴を開けて、接着剤で固定。
スイッチも付けておきました。


 ⑥
リポパックにモーターとLEDを並列に接続しています。

モーターの逆起電力によって、LEDの色が変化しない場合があります。
モーター逆起電力防止方法としては
 モーターと並列にダイオードを取り付ける方法が一般的ですが、
これではLEDの色が変化しない場合があります。
LEDに直列にダイオードを接続すると7色に変化します。
ダイオードによる電圧降下分が0.5~0.7V程度あるので
LEDにかかる電圧は3V程度となります。
ここで使用したLEDの20mA時の順方向電圧が4.5Vなので
抵抗は入れていません。

モーターシャフトをプーリーに差し込んで、これがコマの軸になります。

コマが動き回ることなく、一定の場所で回転させたいときは
ワッシャーを使うと便利です。
机の上でも勿論OKですが、写真のように柱の上でも安定して回ります。

リポパックを充電するときは、専用の充電器を使います。
100mAhだと 10分程度で充電できます。
フル充電した状態で、1時間33分 回り続けました。
(最後の10分程度は LEDの光り方が悪くなります。)


<主な材料の入手先>

①プーリー こちら

②モーター こちら

③リポパック こちら

リポパック(リチウムポリマーバッテリー)は、
取扱いを間違えると火災や怪我の危険性がありますので、
取扱には十分な注意が必要です。 
こちら ↓ の注意事項をご確認ください。

④リポパックの充電器 こちら

⑤充電用ケーブル こちら

⑥7色に光るLED こちら

⑦8cmCDは最近ほとんど見かけなくなりましたが、
オークション等で入手出来そうです。

⑧光ファイバーはセリアで購入した
光ファイバーおもちゃのファイバー部を切って使用しました。


動画で撮影してみました。

コマはゆっくり、とても静かに回ります。

今回使用したモーターは定格12V 60mA 11600rpmですが
実際には約4Vで負荷がかかった状態で使用しているため
恐らく 30~60回転/秒 くらいのような気がします。
測ったわけではなく、なんとなく・・・

物凄いスピードで回転しているので、止めるとき恐ろしいくらいでしたが
このコマは手で軽く止めることが出来ます。
全く痛みもありません。




これ以外の実験や工作も掲載していますので、
是非こちらも見てみて下さい。
(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見れない場合があります。)


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