Ентузіаст з каналу 3D Printer Academy продемонстрував геніально просту конструкцію сонячного трекера, яка автоматично слідкує за сонцем без жодної електроніки. Пристрій складається лише з трьох компонентів і працює виключно завдяки фізичним принципам.
Три компоненти замість складної електронікиНа відміну від традиційних сонячних трекерів, які потребують мікроконтролерів, датчиків, програмування та драйверів моторів, ця конструкція використовує лише дві сонячні панелі, електричний мотор постійного струму та базу. Єдина умова для роботи — пряме сонячне світло.
“Це інженерне рішення настільки просте, що воно дійсно вражає. Пристрій працює незалежно від місця розташування на Землі, без інтернету, програмування, софту чи контролерів — нічого, крім електромотора та сонячних панелей”, — пояснює автор.
Секрет роботи полягає у способі з’єднання двох сонячних панелей з мотором. До негативного контакту мотора приєднуються два чорних дроти, до позитивного — два червоних. Ключовий момент: панелі підключені в протилежній полярності.
Коли одна сонячна панель освітлена сонцем,
мотор обертається в один бік. Коли сонце освітлює другу панель — мотор обертається в протилежний бік. Якщо обидві панелі рівномірно освітлені, напруга компенсується і обертання припиняється.
Від хаотичних коливань до плавного рухуПерша спроба виявилася невдалою — трекер надто сильно коливався, постійно перехиляючись то в один, то в інший бік. Автор спочатку припустив, що проблема у кутку між панелями, та створив спеціальний механізм для його регулювання.
Однак виявилося, що причина в іншому.
“Проблема була не в кутку між панелями, а у швидкості мотора. Мотор працював занадто швидко і проскакував нейтральну точку”, — розповідає блогер.
Рішення виявилося простим: заміна мотора на повільніший, з швидкістю 10 обертів на хвилину. Таймлапс показує, що трекер працює протягом усього дня, хоча обертається не ідеально плавно. Це пов’язано з тим, що мотор потребує мінімальної напруги для обертання.
“По суті, одна сонячна панель повинна переважати іншу якраз настільки, щоб мотор почав обертатися”, — пояснює автор.
Конструкція складається з двох частин: нерухомої основи, куди вставляється вал мотора, та рухомої частини, яка тримає мотор і дві сонячні панелі. Автор надав безкоштовні STL-файли для 3D-друку на своєму сайті, щоб кожен міг повторити цей пристрій.
Цей приклад демонструє, що найкращі інженерні рішення часто виявляються найпростішими — без зайвої електроніки, програмного забезпечення чи складних алгоритмів.
Запис Найпростіший у світі сонячний трекер працює без комп’ютера та програмування спершу з'явиться на ProstoMob.
