GENERATOR ELEKTRYCZNY Z ZŁĄCZEM MAGNETYCZNYM: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

„Świat się zmienił. Czuję to w wodzie. Czuję to na ziemi. Czuję to w powietrzu. Wiele z tego, co kiedyś było stracone…” – Władca Pierścieni.

Z pewnością… mówiąc o ropie i energiach nieodnawialnych, wiele z tego, co było, zostało utracone. Potrzebujemy nowych form produkcji energii… Czystych i łatwych do pozyskania… bez szkody dla otaczającego nas środowiska. Następnie pokażę wam inny sposób wytwarzania energii… jest to rezultat tego, co wielu robiło w odosobnieniu… Po prostu biorę najlepsze pomysły i składam je razem, abyśmy mogli osiągnąć pożądany rezultat. Przedstawione tutaj informacje znajdują się w domenie publicznej. Opiera się na pomysłach z początku ubiegłego wieku. Ale do dziś wraz z pojawieniem się magnesów neodymowych możemy realizować idee przeszłości. Stosuję zasadę „dziel i wygrywaj”. Po co mieć duży, ciężki i drogi generator? … jeśli uda mi się to osiągnąć kilkoma małymi …. Pomysł polega na połączeniu kilku silników bezszczotkowych wykorzystywanych jako generator i połączonych ze sobą za pomocą przekładni magnetycznej, w ten sposób możemy przesunąć kilka generatorów za pomocą jednego silnika, zwiększając tym samym wydajność systemu.

jmoreno555

Veracruz, wer.

MEKSYK, 9 lutego 202

Krok 1: MATERIAŁY

Materiały, których będziemy potrzebować to:

• Silniki napędu CD/DVD (5 sztuk)
• Magnesy neodymowe o średnicy 5mm x 4mm wysokości. (60 sztuk)
• Podwójna płyta prototypowa
• Mostek prostowniczy 50 V / 1,5 amp. (15 sztuk)
• 5mm czerwone diody LED (5 sztuk)
• 5mm zielone diody LED (5 sztuk)
• 5mm żółte diody LED (5 sztuk)
• Rezystory od 150 omów do 1/4 wata (15 sztuk)
• Kabel

KLOCKI LEGO:

Klocki lego można znaleźć na: www.bricklink.com

• Klocek 1x16 (LEGO nr 3703) - (10 sztuk)
• Ramię do podnoszenia 1x11,5 (LEGo nr 32009) - (10 sztuk)
• Ramię do podnoszenia 2x4 L (LEGO nr 32140) - (15 sztuk)
• Oś 3 z kołkiem (LEGO nr 6587) - (20 sztuk)
• Pin długi z tarciem (LEGO nr 6558) - (25 sztuk)

RÓŻNY:

• Klej (cyjanoakrylan)
• Przewód termokurczliwy 1/16" (50 cm)
• Pomarańczowa i zielona farba fosforyzująca

Krok 2: MONTAŻ MAGNESÓW

BEZSZCZOTKOWY SILNIK CD/DVD

Silniki stosowane w czytnikach CD/DVD to silniki bezszczotkowe, które tworzą szereg uzwojeń, które dostarczają sygnał napięciowy prądu przemiennego w trzech fazach.

Aby uzyskać więcej informacji na temat silników bezszczotkowych, zobacz poniższy link:

Informacje o silniku bezszczotkowym

1.- Zaczniemy od montażu silnika w jego podstawie: W tym celu uformujemy podstawę z klocków LEGO jak pokazano na rysunku i przymocujemy ją do silnika za pomocą kleju cyjanoakrylowego (KOLA LOKA).

UWAŻAJ! Klej cyjanoakrylowy klei skórę

2.- Teraz umieścimy magnesy neodymowe wokół silnika. Umieścimy magnesy neodymowe z ich biegunami ułożonymi naprzemiennie N-S-N-S-N-S…

OSTROŻNOŚĆ! Magnesy neodymowe są niezwykle silne, kruche i mogą pęknąć, jeśli zderzą się ze sobą. Magnesy, których używamy są naprawdę potężne, mają przyciągającą siłę nieco ponad 800 gramów. Jednak ze względu na duże prędkości, które są obsługiwane, konieczne jest przyklejenie ich cyjanoakrylanem do podstawy silnika. (Podczas testów magnesy neodymowe były kilkakrotnie odrzucane w całym pomieszczeniu…:)

3.- Na koniec malujemy każdy magnes na zielono i czerwono fluorescencyjne kolory, aby lepiej docenić jego działanie.

Krok 3: OKABLOWANIE SILNIKA

Czas zmontować kable silnika

Zwykle silniki te mają trzynastopinowe złącze, a ostatnie trzy (11, 12 i 13) odpowiadają fazom B, C, A.

Jeśli tak nie jest, musimy określić, które z pinów złącza są tymi, które przenoszą sygnały do uzwojeń silnika.

Możemy to osiągnąć za pomocą lupy i podążać za wskazówkami na obwodzie drukowanym do złącza.

Krok 4: BUDOWA PODSTAWY SILNIKA

Czas zbudować podstawy silników

W moim przypadku użyłem klocków LEGO, ponieważ pozwalają mi szybko uchwycić pomysł. Potrzebne elementy LEGO możemy zdobyć na stronie www.bricklink.com.

Krok 5: MONTAŻ OBWODU ELEKTRYCZNEGO

Zbudujemy obwód elektryczny

Kiedy używamy silników bezszczotkowych jako generatorów, dają nam one trójfazowy sygnał prądu przemiennego, który musimy wyprostować, aby uzyskać prąd stały.

Osiągamy to za pomocą diod prostownikowych.

W moim przypadku zastosowałem kompletny mostek prostowniczy na każdą fazę silnika.

Można użyć połowy prostownika mostkowego, ale wolę użyć go dwukrotnie, a tym samym zwiększyć prąd, który mogę obsłużyć dla każdego prostownika.

Obwód użyty w tym projekcie ma jedynie zademonstrować napięcie generowane w każdej fazie.

W praktycznym zastosowaniu wyjścia prostownika każdej fazy są ze sobą połączone.

Krok 6: ŁĄCZENIE CZĘŚCI

Czas to wszystko poskładać

Silniki są umieszczone obok siebie, a odległość między nimi jest regulowana. Im bliżej się znajdują, tym szybciej możemy się dostać bez utraty synchronizacji między nimi, gdy kręcą się z dużą prędkością. Kable każdego silnika są podłączone do odpowiednich mostków prostowniczych.

WAŻNE: Musisz przymocować elementy do podstawy, aby wszystko pozostało sztywne. Będziemy jeździć z dużymi prędkościami i będziemy mieć wiele wibracji.

Krok 7: TESTY I WYNIKI

WYNIKI TEGO PIERWSZEGO ETAPU (I):

Przeprowadzono kilka testów i uzyskano następujące wyniki:

Im szybciej silnik się obraca, tym większe napięcie otrzymujemy (prawo Faradaya)

• Im szybciej silnik się obraca, tym większe jest prawdopodobieństwo, że magnesy zostaną uruchomione (zasada fizyczna: siła odśrodkowa)
• Jeśli zwiększymy separację między silnikami, możemy je łatwo obracać, jednak jeśli zwiększymy prędkość, synchronizacja między nimi zostanie zerwana.

Jeśli zmniejszymy separację między silnikami, ciężko je uruchomić, jednak synchronizacja jest utrzymywana przy dużych prędkościach

REKOMENDACJE NA KOLEJNY ETAP (II):

1. Użyj silników (jako generatora) bezszczotkowego typu Outrunner o mocy poniżej 1000KV (KV = RPM / Volt), co pozwala nam generować większe napięcie przy mniejszej liczbie obrotów.
2. Aby obrócić grupę generatorów, użyj silnika typu Outrunner, ale większego niż 2000KV, co pozwala nam uzyskać więcej obrotów na minutę przy niższym napięciu zasilania.
3. Użyj mikrokontrolera (Arduino / Raspberry PI) do sterowania prędkością silnika, a tym samym do regulacji pożądanego napięcia wyjściowego.
4. Uzyskać wykres temperatury silników w funkcji obrotów w celu uzyskania optymalnej prędkości pracy oraz w przypadku konieczności zapewnienia chłodzenia silników. (W przypadku krytyki można zastosować silniki bezszczotkowe typu Inrunner do łodzi. Ten typ silników jest wyposażony w obwód chłodzenia wodą).

Krok 8: UWAGI KOŃCOWE

W tym projekcie jako generatora wykorzystuję silnik CD/DVD, który według jego danych jest silnikiem 12 V/1 Amp, co daje nam silnik o mocy 12 Watów.

Stosując silniki do nowych modeli samolotów, można uzyskać imponujące wyniki. Istnieją małe silniki o mocy kilkuset watów. Jeśli złożymy je razem, możemy łatwo zasilać jednostkę inwertera o mocy do 1500 watów. Oprócz tego pozwala nam na zmianę konfiguracji obwodu elektrycznego w celu dostosowania do potrzeb Power Invertera. Stosując tego typu silniki i umieszczając je w formie pierścienia, dzięki czemu możemy elektronicznie sterować ich położeniem podczas startu i zatrzymania systemu, możemy uzyskać bardzo wydajny system.

Technologia przyszłości:

W niedalekiej przyszłości możemy użyć tego typu generatorów prądu jako wydłużenie czasu lotu naszych Quadcopterów.

Krok 9: REFERENCJE

Postępy w badaniach elektromagnetycznych:

Postęp w Elektromagnetycznych Dokumentach Badawczych

Silniki bezszczotkowe:

Jak działają silniki bezszczotkowe

Rodzaje uzwojeń silnika

Anatomia bezszczotkowego silnika Outrunner

Anatomia bezszczotkowego silnika najazdowego