如何用Circuit Cubes打造旋轉風扇

快速解答

將馬達塊鎖定在底座上，將平衡的輪轂壓入馬達軸，並以等角度安裝輕型葉片，即可打造出旋轉風扇。請先以最低功率設定進行測試。如果風扇搖晃，表示輪轂未置中或其中一片葉片比其他葉片重；重新平衡比增加功率更能快速解決問題。

風扇是證明您的 Circuit Cubes 馬達確實能發揮實用功能的最快方式之一。它會旋轉、推動空氣，而且您能立即感受到效果。這種即時回饋正是 Circuit Cubes 風扇專案非常適合作為首次馬達組裝或雨天午後升級的原因。

關鍵在於平衡。只要稍微偏離中心，風扇就會發出嘎嘎聲、轉速變慢，最後甚至會甩出葉片。本指南依序說明組裝步驟，並標出每個階段的重要檢查點，讓你能用 Circuit Cubes 組裝風扇，不必對抗震動問題。

開始前需要準備什麼

你需要 Circuit Cubes 馬達積木、電源積木，以及一個能穩固支撐所有零件的底座。至於風扇本身，請使用一個小型輪轂和兩到四片輕量葉片。4x8 底板能為馬達固定座提供穩定的平台，因為它比小型底板提供更寬廣的佔地面積。

請保持葉片輕盈。厚重的紙板或厚塑膠葉片會對馬達造成更大負載，使平衡調整更加困難。紙張、薄卡紙或泡棉板裁切成相同形狀，更適合 Circuit Cubes 旋轉風扇使用。

• 安裝前，請先將葉片互相秤重。如果感覺其中一片較重，請修剪直到它們重量一致。
• 請在平坦的表面上作業。傾斜的底座會讓平衡的風扇看起來不平衡。

步驟 1：將馬達組件鎖定在穩固的底座上

根據您想要的是桌上型風扇還是壁掛式風扇，將馬達組件安裝到底座上，使軸心朝上或朝外。將組件用力壓緊直到卡入定位。馬達組件鬆動是風扇無論葉片平衡得多好仍會晃動的最常見原因。

在繼續之前，請檢查軸的方向。如果軸心傾斜了幾度，葉片將會畫出一個圓錐而不是圓形，而且任何平衡調整都無法解決這個問題。

• 檢查點：輕輕推動底座。如果馬達組件移動，請在添加葉片之前重新安裝支架。

步驟 2：製作並平衡葉片輪轂

切割或組裝您的葉片，使其尺寸和重量完全相同。將它們以均勻間隔的角度安裝到一個小輪轂上。兩個葉片必須完全相對。三個葉片必須間隔 120 度。四個葉片必須形成一個完美的十字形。

這是大多數 DIY 風扇電路輪轂組裝失敗的步驟。一個用眼睛看起來平衡的輪轂，仍可能偏差幾克，而在馬達轉速下，這個小差異就會變成可見的晃動。

• 平衡測試：將輪轂放在鉛筆尖上。如果它倒向一側，那一側就比較重。修剪或添加一小塊膠帶，直到它保持水平。

步驟 3：將輪轂安裝到馬達軸上

將平衡好的輪轂壓到馬達軸上，直到它咬合。不要強行超過它自然停止的位置。如果輪轂安裝得太高，葉片會撞到底座。如果安裝得太低，葉片可能會摩擦到馬達外殼。

在接通電源前，先用手轉動風扇。它應該能自由轉動一兩秒，然後停止而不前後搖擺。如果立即停止，表示有東西在摩擦。

• 檢查點：用手轉動風扇。現在能自由轉動，表示之後馬達運轉會順暢。

步驟 4：連接電源模組並在低速下測試

將電源模組連接到馬達模組，並以最低設定開啟。在前幾秒觀察葉片。平衡的 Circuit Cubes 馬達風扇會平穩加速並保持穩定的聲音。不平衡的風扇則會發出嗡嗡聲、使底座震動，或以節奏性模式減速。

如果風扇搖晃，請立即關閉電源。讓不平衡的風扇以全速運轉可能會彎曲軸心或甩出葉片。請先修正平衡，再提高功率。

• 常見錯誤：直接跳到全速想把搖晃吹掉。這樣做沒有效果，而且會讓馬達有風險。

步驟 5：調整風量與角度

一旦風扇平穩運轉，請調整葉片傾角。稍微傾斜葉片可以捕捉更多空氣並增加風量，但傾角過大會讓馬達停擺。請以小幅度增加角度，並留意馬達是否發出吃力的聲音。

如果要讓風扇指向特定位置，請旋轉整個底座，而不是彎曲葉片。彎曲已安裝的葉片會破壞您剛剛達到的平衡。

• 檢查點：在相同的功率設定下，無論風扇是傾斜還是平放，馬達的聲音都應該相同。聲音改變表示葉片受力不均。

風扇組裝順序一覽

1. 安裝馬達座： 將馬達組壓在 4 × 8 的板材或類似底座上，直到無法移動為止。 檢查點：輕推底座。若有任何移動，表示需重新組裝後再安裝葉片。
2. 平衡輪轂： 以相同角度安裝相同的葉片，並將輪轂放在鉛筆尖端上，找出較重的一側。 檢查點：輪轂應保持水平，不可傾斜。
3. 安裝與手動旋轉： 將輪轂壓入軸上，並用手旋轉。 檢查點：自由旋轉，無摩擦。
4. 低功率測試： 以最低設定運行馬達，聆聽是否有嗡嗡聲或節奏性減速。 若有搖晃，請關閉電源並重新平衡。
5. 調整螺距： 以小幅度逐步增加葉片角度，直到氣流改善且馬達不費力為止。 旋轉底座來調整風扇方向，而非葉片。

有助於此組裝的零件

• 板材 - 4 × 8 - #3035: 包含：板材、4×8、#3035、數量 1。較寬的板材為馬達支架提供穩固的底座，減少讓風扇看起來不平衡的基礎振動。
• Chompy: 用這款我們稱之為 Chompy [248] 的 STEM 玩具，讓您的積木活起來。組裝說明可在線上取得。Chompy 是馬達驅動的客製化組裝，因此是了解馬達塊如何在框架內安裝的有用參考，之後再將這個概念應用於風扇。
• 搖擺者: 用我們稱之為「搖擺者」[#272]的STEM玩具，讓你的積木活起來。組裝說明可在線上取得。搖擺者展示微小的重量轉移如何改變運動，這與平衡風扇葉片的原理相同。

旋轉風扇是一個簡單的組裝，但其中包含一項真正的技能：平衡。讓輪轂保持水平、支架穩固，其餘的就只是微調。組裝一次後，再試試兩片葉片和四片葉片的版本，看看葉片數量如何改變氣流和馬達負載。