有關取消上午第一輪賽事的安排

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T.S.E.
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有關取消上午第一輪賽事的安排

文章 T.S.E. » 週日 12月 03, 2017 3:13 pm

大會對於出現技術問題而被迫取消上午的賽事表示遺憾,及對參賽者造成的影響深感抱歉。

事件始末:
我們沿用了一款手搖發電機多年,但一直以來,該款發電機都有兩項缺點, 首先是要用另一隻手手持,不容易發力且間中有參賽者外皮受傷; 其二是齒輪箱的機械強度不足,每年使用都有幾隻損壞。因為這些原因我們決定尋找替代品。

對於機械強度不足問題,我們找到了使用大型全金屬齒輪的產品,但是輸出電壓太高,所以加入了穩壓器使輸出電壓穩定在 5.1 V。在工作坊時發現原有的手柄太鬆,手搖發電時容易撞到機箱,所以訂了另一款手柄並且嘗試了幾個不同的方法但都不能解決問題,最後用實心鋁條自行鑽孔才能解決。

解決了手柄問題,另一個其後發現的問題是發電機輸出的功率太高,雖然選用的穏壓器聲稱能輸出 5A(無線充電組件只用 2A 左右),但還是承受不了。低輸出的發電機機械強度不足,容易損壞,但不易損壞的發電機輸出卻又超出比賽的需要太多。

由於無線充電是新的嘗試,我們不希望手搖發電成為一個高難度的環節,所以不希望在發電機內部消耗一部分的能量,因為這會令發電機的手柄轉動時的阻力變大(以往用的發電機有這設計,令比賽有合適的挑戰難度,這是經過反覆多次試驗而作最後決定的,已沿用了多年)。

最後我們想出一個可行的解決方案,於是在比賽前 10 天訂購了需用的零件。很可惜,零件在比賽前一天下午才收到,趕不及測試及安裝在所有發電機(包括供測試用的發電機)上,在比賽當天早上我們試裝了一個發電機,但加入的 5 枚然納管(Zenor diode)溫度相當高,擔心還是承受不了,而且實在不夠時間安裝在全部 8 個發電機內。所以就決定不裝零件按照原來的設計比賽,因為畢竟工作坊時用的發電機線路板沒有損壞。事實上,供參賽者試了一個上午的測試用發電機只有一個穩壓電路燒了,其餘三個無事。

可是,上午第一輪賽事剛開始,立即就已經燒了穩壓器,相信是正式比賽時參賽者都出盡了全力。很快,三條比賽用的賽道上的穩壓器燒了兩個,連帶發射線圈亦燒毀,就算我們有足夠的替換零件,也沒有可能不斷替換,更何況參賽情況比預期踴躍,後備零件所餘不多。所以在迫不得已的情況下,唯有叫停比賽,希望爭取時間解決問題。

有人建議用去年的發電機,但由於原設計有消耗能量的功能,實際測試發現太難充電。因為直接充電時有足夠的能量充電,但經無線充電器間接充電,無可避免效率會降低,而且原來的設計只有限壓而沒有穩定電壓的功能,供電比較不穩定,使充電組件無法正常操作。最後,我們在每個穩壓器內加入了 25 枚然納管,經反覆測試後,證實方案可行,5 倍數目的然納管成功分擔了熱量。此外,我們把手搖發電機安裝在獨立的枱上,使模型車不會被震離充電位置,結果下午的比賽尚算順利完成。

加入然納管後,對手搖發電機有以下的影響:若慢速轉動手柄,然納管不會有任何作用,所以沒有任何影響,但所發出的電力仍然足以作全速充電。若快速轉動手柄,產生的電壓高於 13V 時,然納管便會通電而消耗部分電力,充電器仍然可以全速充電,但轉動手柄時會覺得阻力變大。

在下一年度,我們應該會繼續使用類似的手搖發電機,不過內部電路會再多作測試及改良,同時,希望能夠在比賽前一個月生產數十個發電機供學校購買使用。
Technical Support Enthusiast

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