ELEKTRICKÝ GENERÁTOR S MAGNETICKOU SPOJKOU: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

„Svet sa zmenil. Cítim to vo vode. Cítim to na zemi. Cítim to vo vzduchu. Veľa z toho, čo kedysi bolo, sa stratilo …“- Pán prsteňov.

Iste … keď hovoríme o rope a neobnoviteľných energiách, veľa z toho, čo to bolo, sa stratilo. Potrebujeme nové formy výroby energie … Čisté a ľahko dostupné … bez poškodenia životného prostredia okolo nás. Potom vám ukážem iný spôsob výroby energie … je to výsledok toho, čo mnohí robili izolovane … Jednoducho beriem najlepšie nápady a dávam ich dohromady, aby sme dosiahli požadovaný výsledok. Tu zobrazené informácie sú verejne dostupné. Vychádza z myšlienok zo začiatku minulého storočia. Ale až dodnes, so vznikom neodymových magnetov, môžeme realizovať myšlienky minulosti. Používam princíp „Rozdeľ a vyhraj“. Prečo mať veľký, ťažký a drahý generátor? … Ak to môžem dosiahnuť niekoľkými malými…. Cieľom je prepojiť niekoľko bezkartáčových motorov používaných ako generátor a navzájom prepojených pomocou magnetického prevodu. Týmto spôsobom môžeme pomocou jedného motora premiestňovať niekoľko generátorov, čím sa zvýši účinnosť systému.

jmoreno555

Veracruz, Ver.

MEXIKO, 9. februára 202

Krok 1: MATERIÁLY

Materiály, ktoré budeme potrebovať, sú:

• Motory mechaniky CD / DVD (5 kusov)
• Neodymové magnety v priemere 5 mm x 4 mm na výšku. (60 kusov)
• ProtoBoard Double
• Usmerňovací mostík 50 V / 1,5 amp. (15 kusov)
• 5 mm červené LED diódy (5 kusov)
• 5 mm zelené LED diódy (5 kusov)
• 5 mm žlté diódy LED (5 kusov)
• Rezistory 150 ohmov až 1/4 wattu (15 kusov)
• Kábel

LEGO:

Lego diely nájdete na: www.bricklink.com

• Tehla 1x16 (LEGO č. 3703) - (10 dielov)
• Zdvihák 1x11,5 (LEGO č. 32009) - (10 kusov)
• Zdvihák 2x4 L (LEGO č. 32140) - (15 dielov)
• Náprava 3 so svorníkom (LEGO No. 6587) - (20 dielov)
• Kolík dlhý s trením (LEGO č. 6558) - (25 dielov)

RÔZNE:

• Lepidlo (kyanoakrylát)
• Tepelne zmrštiteľný kábel 1/16 "(50 cm)
• Oranžová a zelená fosforeskujúca farba

Krok 2: MAGNETY MONTÁŽ

BRUSHLESS CD/DVD MOTOR

Motory používané v čítačkách diskov CD / DVD sú bezkartáčové motory, ktoré sú tvorené sériou vinutí, ktoré dodávajú striedavý prúd v troch fázach.

Viac informácií o bezkartáčových motoroch nájdete na nasledujúcom odkaze:

Informácie o bezkartáčovom motore

1.- Začneme montážou motora do jeho základne: Za týmto účelom vytvoríme základňu z dielov LEGO, ako je znázornené na obrázku, a pripevníme ho k motoru pomocou kyanoakrylátového lepidla (KOLA LOKA).

POZOR! Kyanoakrylátové lepidlo prilepí pokožku

2.- Teraz umiestnime neodymové magnety okolo motora. Neodymové magnety umiestnime striedavo so svojimi pólmi N-S-N-S-N-S …

POZOR! Neodymové magnety sú mimoriadne silné, krehké a môžu sa zlomiť, ak na seba narazia. Magnety, ktoré používame, sú skutočne silné, má príťažlivú silu niečo cez 800 gramov. Vzhľadom na vysoké otáčky, ktoré sú zvládnuté, je však potrebné ich prilepiť kyanoakrylátom k základni motora. (Počas testov boli neodymové magnety niekoľkokrát vyhodené do celej miestnosti …:)

3.- Na záver každý magnet namaľujeme zelenou a červenou fluorescenčnou farbou, aby sme lepšie zhodnotili jeho činnosť.

Krok 3: KABELÁŽ MOTORA

Je čas zostaviť káble motora

Tieto motory majú spravidla trinásťkolíkový konektor a posledné tri (11, 12 a 13) zodpovedajú fázam B, C, A.

Ak tomu tak nie je, musíme identifikovať, ktoré z kolíkov konektora sú tie, ktoré prenášajú signály do vinutí motora.

To dosiahneme pomocou lupy a podľa indícií na plošnom spoji ku konektoru.

Krok 4: KONŠTRUKCIA MOTOROVÉHO ZÁKLADU

Je načase postaviť základne motorov

V mojom prípade som použil diely LEGO, pretože mi umožňujú rýchlo zachytiť myšlienku. Potrebné diely LEGO môžeme získať na www.bricklink.com.

Krok 5: MONTÁŽ ELEKTRICKÉHO OKRUHU

Ideme stavať elektrický obvod

Keď ako generátory použijeme striedavé motory, dajú nám trojfázový signál striedavého prúdu, ktorý musíme napraviť, aby sme získali jednosmerný prúd.

Dosiahneme to pomocou usmerňovacích diód.

V mojom prípade som použil kompletný usmerňovací mostík pre každú fázu motora.

Možno použiť polovicu mostíkového usmerňovača, ale radšej ho použijem dvakrát a tým zvýšim prúd, ktorý zvládnem pre každý usmerňovač.

Obvod použitý v tomto projekte má len demonštrovať napätie, ktoré je generované v každej fáze.

V praktickej aplikácii sú výstupy usmerňovača každej fázy navzájom spojené.

Krok 6: SPOJENIE ČASTI

Je načase dať všetko dohromady

Motory sú umiestnené vedľa seba a je upravená vzdialenosť medzi nimi. Čím sú bližšie, tým rýchlejšie sa dokážeme dostať bez toho, aby sme medzi nimi stratili synchronizáciu, keď sa točia vysokou rýchlosťou. Káble každého motora sú spojené s ich zodpovedajúcimi usmerňovacími mostíkmi.

DÔLEŽITÉ: Kusy musíte pripevniť k základni, aby všetko zostalo pevné. Budeme jazdiť vysokou rýchlosťou a budeme mať veľa vibrácií.

Krok 7: SKÚŠKY A VÝSLEDKY

VÝSLEDKY TEJTO PRVEJ FÁZE (I):

Vykonalo sa niekoľko testov a získali sa nasledujúce výsledky:

Čím rýchlejšie sa motor otáča, tým viac napätia dostávame (Faradayov zákon)

• Čím rýchlejšie sa motor otáča, tým väčšia je pravdepodobnosť, že sa magnety odpália (fyzikálny princíp: odstredivá sila)
• Ak zvýšime vzdialenosť medzi motormi, môžeme ich ľahko otáčať, ak však zvýšime rýchlosť, dôjde k prerušeniu synchrónnosti medzi nimi.

Ak znížime vzdialenosť medzi motormi, je ťažké ich naštartovať, synchrónia sa však udržiava pri vysokých otáčkach

ODPORÚČANIA PRE ĎALŠIU FÁZU (II):

1. Používajte motory (ako generátor) bezkartáčového Outrunnera menej ako 1 000 KV (KV = RPM / Volt), čo nám umožňuje generovať viac napätia s menším počtom otáčok.
2. Na otáčanie skupiny generátorov používajte motor typu Outrunner, ale vyšší ako 2 000 KV, čo nám umožňuje dosiahnuť viac otáčok za minútu s menším napájaním.
3. Pomocou mikrokontroléra (Arduino / Raspberry PI) ovládajte otáčky motora a tým regulujte požadované výstupné napätie.
4. Získajte graf teploty motorov proti otáčkam za minútu, aby ste získali optimálnu rýchlosť prevádzky a v prípade potreby zabezpečili chladenie motorov. (V prípade kritiky je možné použiť motory Brushless Inrunner pre lode. Tento typ motorov je dodávaný s okruhom vodného chladenia).

Krok 8: ZÁVEREČNÉ KOMENTÁRE

V tomto projekte používam ako generátor motor CD / DVD, čo je podľa jeho údajov motor 12 V / 1 Amp, ktorý nám dáva motor s výkonom 12 wattov.

Použitím nového modelu leteckých motorov je možné dosiahnuť pôsobivé výsledky. Existujú malé motory s výkonom niekoľko stoviek wattov. Ak ich spojíme, môžeme ľahko napájať invertorovú jednotku až 1 500 wattov. Okrem toho, že nám umožňuje zmeniť konfiguráciu elektrického obvodu tak, aby sa prispôsobil potrebám meniča energie. Ak sa použijú tieto typy motorov a motory sú umiestnené vo forme krúžku, aby sme mohli elektronicky kontrolovať ich polohu počas štartu a zastavenia systému, môžeme získať vysoko účinný systém.

Technológia budúcnosti:

Tento typ generátorov energie môžeme v blízkej budúcnosti použiť ako predĺženie doby letu našich kvadrokoptér.

Krok 9: ODKAZY

Pokroky v elektromagnetickom výskume:

Pokrok v správach o výskume elektromagnetiky

Bezkartáčové motory:

Ako fungujú bezuhlíkové motory

Typy vinutí motora

Anatómia bezkartáčového motora Outrunner

Anatómia bezkartáčového nábehového motora