ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ГЕНЕРАТОР С МАГНИТНО СЪЕДИНЕНИЕ: 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

"Светът се е променил. Усещам го във водата. Усещам го в земята. Усещам го във въздуха. Много от това, което някога е било, се губи …" - Властелинът на пръстените.

Разбира се … като говорим за петрол и невъзобновяеми енергийни източници, голяма част от това, което беше, е загубено. Нуждаем се от нови форми на производство на енергия … Чисти и лесни за получаване … без увреждане на околната среда около нас. След това ще ви покажа различен начин за производство на енергия … това е резултат от това, което мнозина са правили изолирано … Просто приемам най -добрите идеи и ги обединявам, за да можем да постигнем желания резултат. Информацията, показана тук, е обществено достояние. Тя се основава на идеи от началото на миналия век. Но до днес с появата на неодимови магнити можем да реализираме идеите от миналото. Използвам принципа „Разделяй и печелиш“. Защо има голям, тежък и скъп генератор? … Ако мога да го постигна с няколко малки…. Идеята е да се свържат няколко безчеткови двигателя, използвани като генератор и свързани помежду си чрез магнитна предавка, като по този начин можем да преместваме няколко генератора с използването на един двигател, като по този начин увеличава ефективността на системата.

jmoreno555

Веракрус, Вер.

МЕКСИКО, 9 февруари 202 г.

Стъпка 1: МАТЕРИАЛИ

Материалите, от които ще се нуждаем, са:

• CD / DVD задвижващи двигатели (5 броя)
• Неодимови магнити с диаметър 5 мм x височина 4 мм. (60 броя)
• ProtoBoard Double
• Мостов токоизправител 50 V / 1,5 ампера. (15 броя)
• 5 мм червени светодиоди (5 броя)
• 5 мм зелени светодиоди (5 броя)
• 5 мм жълти светодиоди (5 броя)
• Резистори от 150 ома до 1/4 вата (15 броя)
• Кабел

ЛЕГО:

Лего парчетата могат да бъдат намерени на: www.bricklink.com

• Тухла 1x16 (LEGO No. 3703) - (10 броя)
• Liftarm 1x11.5 (LEGo No. 32009) - (10 броя)
• Liftarm 2x4 L (LEGO No. 32140) - (15 броя)
• Ос 3 със шип (LEGO No. 6587) - (20 броя)
• Дълъг щифт с триене (LEGO No. 6558) - (25 броя)

РАЗЛИЧНИ:

• Лепило (цианоакрилат)
• 1/16 "(50 см) термосвиваем кабел
• Оранжева и зелена фосфоресцираща боя

Стъпка 2: СЪБИРАНЕ НА МАГНИТИ

БЕЗЧЕТЕН CD/DVD МОТОР

Двигателите, използвани в CD / DVD четците, са безчеткови двигатели, които са образувани от поредица от намотки, които подават сигнал за променлив ток в три фази.

За повече информация относно безчетковите двигатели вижте следната връзка:

Информация за безчетков двигател

1.- Ще започнем със сглобяването на двигателя в неговата основа: За целта ще оформим основа с парчетата LEGO, както е показано на фигурата, и ще я фиксираме към двигателя с помощта на цианоакрилатно лепило (KOLA LOKA).

ВНИМАВАЙ! Цианоакрилатното лепило залепва кожата

2.- Сега ще поставим неодимовите магнити около двигателя. Ще поставим неодимовите магнити с полюсите, разположени последователно N-S-N-S-N-S…

ВНИМАНИЕ! Неодимовите магнити са изключително мощни, чупливи и могат да се счупят, ако се сблъскат помежду си. Магнитите, които използваме, са наистина мощни, притежават привлекателна сила малко над 800 грама. Въпреки това, поради високите скорости, с които се работи, е необходимо да ги залепите с цианоакрилат към основата на двигателя. (По време на тестовете неодимовите магнити бяха отхвърляни в стаята на няколко пъти …:)

3.- В крайна сметка боядисваме всеки магнит в зелени и червени флуоресцентни цветове за по-добро оценяване на работата му.

Стъпка 3: СВЪРЗВАНЕ НА МОТОРА

Време е да сглобите кабелите на двигателя

Обикновено тези двигатели имат тринадесет пинов конектор и последните три (11, 12 и 13) съответстват на фази B, C, A.

Ако това не е така, трябва да определим кои от щифтовете на конектора са тези, които пренасят сигналите към намотките на двигателя.

Можем да постигнем това с помощта на лупа и да следваме следите от печатната схема до конектора.

Стъпка 4: КОНСТРУКЦИЯ НА МОТОРНАТА БАЗА

Време е за изграждане на основите на двигателите

В моя случай използвах LEGO парчета, тъй като ми позволяват бързо да заснема една идея. Можем да получим необходимите LEGO части на www.bricklink.com.

Стъпка 5: ЕЛЕКТРИЧЕСКА КРЪГ

Ще изградим електрическата верига

Когато използваме безчеткови двигатели като генератори, те ни дават трифазен сигнал с променлив ток, който трябва да коригираме, за да получим постоянен ток.

Постигаме това с помощта на токоизправителни диоди.

В моя случай използвах пълен токоизправител за всяка фаза на двигателя.

Половината от мостовия токоизправител може да се използва, но предпочитам да го използвам два пъти и по този начин да увелича тока, който мога да обработя за всеки токоизправител.

Веригата, използвана в този проект, е само за демонстриране на напрежението, което се генерира във всяка фаза.

В практическо приложение изходите на токоизправителя на всяка фаза са свързани заедно.

Стъпка 6: СЪЕДИНЯВАНЕ НА ЧАСТИТЕ

Време е да сглобим всичко

Двигателите се поставят един до друг и се регулира разстоянието между тях. Колкото по -близо са те, толкова по -бързо можем да стигнем, без да губим синхрон между тях, когато се въртят с висока скорост. Кабелите на всеки двигател са свързани към съответните им токоизправителни мостове.

ВАЖНО: Трябва да фиксирате парчетата към основата, така че всичко да остане твърдо. Ще караме високи скорости и ще имаме много вибрации.

Стъпка 7: ИЗПИТВАНИЯ И РЕЗУЛТАТИ

РЕЗУЛТАТИ ОТ ТОЗИ ПЪРВИ ЕТАП (I):

Бяха извършени няколко теста и бяха получени следните резултати:

Колкото по -бързо се върти моторът, толкова повече напрежение получаваме (закон на Фарадей)

• Колкото по -бързо се върти двигателят, увеличава се вероятността магнитите да бъдат изстреляни (Физически принцип: Центробежна сила)
• Ако увеличим разстоянието между двигателите, можем лесно да ги завъртим, но ако увеличим скоростта, синхронът между тях се нарушава.

Ако намалим разстоянието между двигателите, е трудно да ги стартираме, обаче синхронът се поддържа при високи обороти

ПРЕПОРЪКИ ЗА СЛЕДВАЩИЯ ЕТАП (II):

1. Използвайте двигатели (като генератор) Безчеткови Outrunner тип по -малко от 1000KV (KV = RPM / Volt), това ни позволява да генерираме повече напрежение с по -малко обороти.
2. За да завъртите групата генератори, използвайте двигател тип Outrunner, но по -голям от 2000KV, това ни позволява да имаме повече обороти в минута с по -малко захранване.
3. Използвайте микроконтролер (Arduino / Raspberry PI), за да контролирате скоростта на двигателя и следователно да регулирате желаното изходно напрежение.
4. Вземете графиката на температурата на двигателите спрямо оборотите, за да получите оптималната скорост на работа и в случай, че е необходимо да осигурите охлаждане на двигателите. (В случай на критика могат да се използват двигатели тип Brushless Inrunner за лодки. Този тип двигатели се предлагат с водно охлаждане).

Стъпка 8: ЗАКЛЮЧИТЕЛНИ КОМЕНТАРИ

В този проект използвам CD / DVD двигател като генератор, който според неговите данни е 12 V / 1 Amp мотор, който ни дава мотор с мощност 12 Watts.

Ако се използват нови модели самолетни двигатели, могат да се получат впечатляващи резултати. Има малки двигатели с мощност няколкостотин вата. Ако ги съберем, можем лесно да задействаме инверторен блок до 1500 вата. Освен че ни позволява да променим конфигурацията на електрическата верига, за да се адаптираме към нуждите на Power Inverter. Ако се използват тези видове двигатели и двигателите са поставени под формата на пръстен, така че да можем по електронен път да контролираме тяхното положение по време на стартиране и спиране на системата, можем да получим високоефективна система.

Бъдещи технологии:

Можем да използваме този тип генератори в близко бъдеще като увеличаване на времето за полет на нашите Quadcopter.

Стъпка 9: ЛИТЕРАТУРА

Напредък в електромагнитните изследвания:

Напредък в изследователските документи по електромагнитни технологии

Безчеткови двигатели:

Как работят безчетковите двигатели

Видове намотки на двигателя

Анатомия на безчетков двигател за изпреварване

Анатомия на безчетков двигател за набегване