ELEKTRICKÝ GENERÁTOR S MAGNETICKOU SPOJKOU: 9 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

„Svět se změnil. Cítím to ve vodě. Cítím to v zemi. Cítím to ve vzduchu. Hodně z toho, co kdysi bylo, je ztraceno …“- Pán prstenů.

Určitě … když už mluvíme o ropě a neobnovitelných energiích, hodně z toho, co to bylo, bylo ztraceno. Potřebujeme nové formy výroby energie … Čisté a snadno dostupné … bez poškození životního prostředí kolem nás. Potom vám ukážu jiný způsob výroby energie … je to výsledek toho, co mnozí dělali izolovaně … Prostě beru ty nejlepší nápady a dávám je dohromady, abychom mohli dosáhnout požadovaného výsledku. Zde zobrazené informace jsou veřejně dostupné. Vychází z myšlenek z počátku minulého století. Ale až do dneška můžeme se vznikem neodymových magnetů realizovat myšlenky minulosti. Používám princip „Rozděl a vyhraj“. Proč mít velký, těžký a drahý generátor? … Pokud toho mohu dosáhnout několika malými…. Cílem je propojit několik střídavých motorů používaných jako generátor a vzájemně propojených pomocí magnetického převodu. Tímto způsobem můžeme pomocí jednoho motoru přesouvat několik generátorů, čímž se zvýší účinnost systému.

jmoreno555

Veracruz, Ver.

MEXIKO, 9. února 202

Krok 1: MATERIÁLY

Materiály, které budeme potřebovat, jsou:

• Motory mechaniky CD / DVD (5 kusů)
• Neodymové magnety o průměru 5 mm x 4 mm na výšku. (60 kusů)
• ProtoBoard Double
• Usměrňovací můstek 50 V / 1,5 amp. (15 kusů)
• 5mm červené LED diody (5 kusů)
• 5mm zelené LED diody (5 kusů)
• 5mm žluté LED (5 kusů)
• Rezistory 150 ohmů až 1/4 wattů (15 kusů)
• Kabel

LEGO:

Lego figurky najdete na: www.bricklink.com

• Cihla 1x16 (LEGO č. 3703) - (10 kusů)
• Zvedací rameno 1x11,5 (LEGO č. 32009) - (10 kusů)
• Zvedací zařízení 2x4 L (LEGO č. 32140) - (15 kusů)
• Osa 3 se svorníkem (LEGO č. 6587) - (20 kusů)
• Kolík dlouhý se třením (LEGO č. 6558) - (25 kusů)

ROZLIČNÝ:

• Lepidlo (kyanoakrylát)
• Tepelně smrštitelný kabel 1/16 "(50 cm)
• Oranžová a zelená fosforeskující barva

Krok 2: MAGNETY MONTÁŽ

BRUSHLESS CD/DVD MOTOR

Motory použité ve čtečkách CD / DVD jsou střídavé motory, které jsou tvořeny řadou vinutí, které ve třech fázích dodávají signál střídavého proudu.

Další informace o bezkartáčových motorech naleznete na následujícím odkazu:

Informace o bezkartáčovém motoru

1.- Začneme sestavením motoru v jeho základně: Za tímto účelem vytvoříme základnu s dílky LEGO, jak je znázorněno na obrázku, a připevníme ji k motoru pomocí kyanoakrylátového lepidla (KOLA LOKA).

DÁVEJ SI POZOR! Kyanoakrylátové lepidlo lepí kůži

2.- Nyní umístíme neodymové magnety kolem motoru. Neodymové magnety umístíme střídavě se svými póly N-S-N-S-N-S …

POZOR! Neodymové magnety jsou extrémně silné, křehké a mohou se zlomit, pokud na sebe narazí. Magnety, které používáme, jsou opravdu silné, má atraktivní sílu jen něco málo přes 800 gramů. Vzhledem k vysokým otáčkám, které jsou zvládnuty, je však nutné je na základnu motoru přilepit kyanoakrylátem. (Během testů byly neodymové magnety několikrát vyhozeny po místnosti …:)

3.- Nakonec každý magnet namalujeme zelenou a červenou fluorescenční barvou, abychom lépe porozuměli jeho fungování.

Krok 3: MOTOROVÉ ZAPOJENÍ

Je čas sestavit kabely motoru

Tyto motory mají obvykle třináctipinový konektor a poslední tři (11, 12 a 13) odpovídají fázím B, C, A.

Pokud tomu tak není, musíme identifikovat, které z pinů konektoru jsou ty, které přenášejí signály do vinutí motoru.

Toho můžeme docílit pomocí lupy a následovat indicie na tištěném obvodu až ke konektoru.

Krok 4: KONSTRUKCE MOTOROVÉHO ZÁKLADU

Je načase postavit základny motorů

V mém případě jsem použil dílky LEGO, protože mi umožňují rychle zachytit myšlenku. Potřebné kusy LEGO můžeme získat na www.bricklink.com.

Krok 5: MONTÁŽ ELEKTRICKÉHO OKRUHU

Budeme stavět elektrický obvod

Když jako generátory použijeme střídavé motory, dávají nám signál třífázového střídavého proudu, který musíme napravit, abychom získali stejnosměrný proud.

Toho docílíme pomocí usměrňovacích diod.

V mém případě jsem použil kompletní usměrňovací můstek pro každou fázi motoru.

Lze použít polovinu můstkového usměrňovače, ale raději jej použiji dvakrát a tím zvýším proud, který zvládnu pro každý usměrňovač.

Obvod použitý v tomto projektu má pouze demonstrovat napětí, které je generováno v každé fázi.

V praktické aplikaci jsou výstupy usměrňovače každé fáze spojeny dohromady.

Krok 6: PŘIPOJENÍ DÍLŮ

Je na čase dát vše dohromady

Motory jsou umístěny vedle sebe a je upravena vzdálenost mezi nimi. Čím blíže jsou, tím rychleji se můžeme dostat, aniž bychom mezi nimi ztratili synchronizaci, když se točí vysokou rychlostí. Kabely každého motoru jsou připojeny k jejich odpovídajícím usměrňovacím můstkům.

DŮLEŽITÉ: Kusy musíte upevnit na základnu, aby vše zůstalo pevné. Pojedeme vysokou rychlostí a budeme mít mnoho vibrací.

Krok 7: TESTY A VÝSLEDKY

VÝSLEDKY TÉTO PRVNÍ FÁZE (I):

Bylo provedeno několik testů a byly získány následující výsledky:

Čím rychleji se motor otáčí, tím větší napětí dostaneme (Faradayův zákon)

• Čím rychleji se motor otáčí, tím větší je pravděpodobnost, že budou magnety vystřeleny (fyzikální princip: odstředivá síla)
• Pokud zvýšíme vzdálenost mezi motory, můžeme je snadno otáčet, pokud však zvýšíme rychlost, dojde k přerušení synchronizace mezi nimi.

Pokud snížíme vzdálenost mezi motory, je těžké je spustit, ale synchronnost je udržována při vysokých otáčkách

DOPORUČENÍ PRO DALŠÍ FÁZI (II):

1. Používejte motory (jako generátor) bezkartáčového typu Outrunner menší než 1000 KV (KV = RPM / Volt), což nám umožňuje generovat více napětí s menšími otáčkami.
2. Chcete -li otáčet skupinu generátorů, použijte motor typu Outrunner, ale vyšší než 2 000 KV, což nám umožňuje dosáhnout více otáček za minutu s menším napětím.
3. Pomocí mikrokontroléru (Arduino / Raspberry PI) ovládejte otáčky motoru a regulujte tak požadované výstupní napětí.
4. Získejte graf teploty motorů proti otáčkám za minutu, abyste získali optimální rychlost provozu a v případě potřeby zajistili chlazení motorů. (V případě kritiky lze použít motory Brushless Inrunner pro lodě. Tento typ motorů je dodáván s okruhem vodního chlazení).

Krok 8: ZÁVĚREČNÉ KOMENTÁŘE

V tomto projektu používám jako generátor motor CD / DVD, což je podle jeho údajů motor 12 V / 1 Amp, který nám dává motor s výkonem 12 wattů.

Pokud jsou použity nové modely leteckých motorů, lze dosáhnout působivých výsledků. Existují malé motory o výkonu několika stovek wattů. Když je spojíme dohromady, můžeme snadno napájet invertorovou jednotku až 1500 wattů. Kromě toho, že nám umožňuje změnit konfiguraci elektrického obvodu tak, aby se přizpůsobil potřebám měniče napájení. Pokud jsou použity tyto typy motorů a motory jsou umístěny ve formě prstence, abychom mohli elektronicky kontrolovat jejich polohu během spouštění a zastavování systému, můžeme získat vysoce účinný systém.

Technologie budoucnosti:

Tento typ generátorů energie můžeme v blízké budoucnosti použít jako prodloužení doby letu našich Quadcopterů.

Krok 9: REFERENCE

Pokroky v elektromagnetickém výzkumu:

Pokrok v dokumentech o výzkumu elektromagnetiky

Střídavé motory:

Jak fungují střídavé motory

Typy vinutí motoru

Anatomie střídavého motoru Outrunner

Anatomie střídavého spouštěcího motoru