ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΣ ΓΕΝΝΗΤΡΑΣ ΜΕ ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗ: 9 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

"Ο κόσμος έχει αλλάξει. Το νιώθω μέσα στο νερό. Το νιώθω στη γη. Το μυρίζω στον αέρα. Πολύ από αυτό που είχε χαθεί …" - Ο Άρχοντας των Δαχτυλιδιών.

Σίγουρα… μιλώντας για πετρέλαιο και μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, πολλά από αυτά που είχαν χαθεί. Χρειαζόμαστε νέες μορφές παραγωγής ενέργειας … Καθαρό και εύκολο να αποκτηθεί … χωρίς βλάβη στο περιβάλλον γύρω μας. Στη συνέχεια, θα σας δείξω έναν διαφορετικό τρόπο παραγωγής ενέργειας … είναι το αποτέλεσμα αυτού που πολλοί έκαναν μεμονωμένα … Απλώς παίρνω τις καλύτερες ιδέες και τις συνδυάζω έτσι ώστε να έχουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα. Οι πληροφορίες που εμφανίζονται εδώ είναι δημόσιου τομέα. Βασίζεται σε ιδέες από τις αρχές του περασμένου αιώνα. Αλλά μέχρι σήμερα, με την εμφάνιση μαγνητών νεοδυμίου μπορούμε να συνειδητοποιήσουμε τις ιδέες του παρελθόντος. Χρησιμοποιώ την αρχή "Διαίρει και Κέρδισε". Γιατί να έχετε μια μεγάλη, βαριά και ακριβή γεννήτρια; … Αν μπορώ να το πετύχω με αρκετά μικρά…. Η ιδέα είναι να συνδέσουμε πολλούς κινητήρες χωρίς ψήκτρες που χρησιμοποιούνται ως γεννήτρια και συνδέονται μεταξύ τους μέσω μαγνητικού γραναζιού, με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να μετακινήσουμε αρκετές γεννήτριες με τη χρήση ενός μοτέρ, αυξάνοντας έτσι την αποδοτικότητα του συστήματος.

jmoreno555

Veracruz, Ver.

MEXICO, 9 Φεβρουαρίου 202

Βήμα 1: ΥΛΙΚΑ

Τα υλικά που θα χρειαστούμε είναι:

• Κινητήρες CD / DVD (5 τεμάχια)
• Μαγνήτες νεοδυμίου 5mm σε διάμετρο x 4mm σε ύψος. (60 τεμάχια)
• ProtoBoard Δίκλινο
• Bridge Rectifier 50 V / 1.5 amp. (15 τεμάχια)
• Κόκκινα LED 5mm (5 τεμάχια)
• 5mm πράσινα LED (5 τεμάχια)
• Κίτρινα LED 5mm (5 τεμάχια)
• Αντίσταση 150 ohms έως 1/4 watt (15 τεμάχια)
• Καλώδιο

LEGO:

Μπορείτε να βρείτε τα κομμάτια lego στη διεύθυνση: www.bricklink.com

• Τούβλο 1x16 (LEGO αρ. 3703) - (10 Τεμάχια)
• Liftarm 1x11.5 (LEGo No. 32009) - (10 Τεμάχια)
• Liftarm 2x4 L (LEGO No. 32140) - (15 Τεμάχια)
• Άξονας 3 με Stud (LEGO No. 6587) - (20 Τεμάχια)
• Pin Long with Friction (LEGO No. 6558) - (25 Τεμάχια)

ΔΙΑΦΟΡΟΣ:

• Κόλλα (κυανοακρυλικό)
• 1/16 "(50 cm) θερμοσυστελλόμενο καλώδιο
• Πορτοκαλί και πράσινο φωσφορίζον χρώμα

Βήμα 2: ΣΥΝΕΛΕΥΣΗ ΜΑΓΝΗΤΩΝ

ΑΔΥΝΑΤΙΚΟ CD/DVD MOTOR

Οι κινητήρες που χρησιμοποιούνται στις συσκευές ανάγνωσης CD / DVD είναι κινητήρες χωρίς ψήκτρες που σχηματίζονται από μια σειρά περιελίξεων που παρέχουν ένα σήμα τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος σε τρεις φάσεις.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους κινητήρες χωρίς ψήκτρες, δείτε τον ακόλουθο σύνδεσμο:

Πληροφορίες κινητήρα χωρίς ψήκτρες

1.- Θα ξεκινήσουμε με τη συναρμολόγηση του κινητήρα στη βάση του: Για αυτό, θα σχηματίσουμε μια βάση με τα κομμάτια LEGO όπως φαίνεται στο σχήμα και θα τη στερεώσουμε στον κινητήρα μέσω κυανοακρυλικής κόλλας (KOLA LOKA) Το

ΠΡΟΣΕΧΕ! Η κυανοακρυλική κόλλα κολλάει το δέρμα

2.- Τώρα θα τοποθετήσουμε τους μαγνήτες νεοδυμίου γύρω από τον κινητήρα. Θα τοποθετήσουμε τους μαγνήτες νεοδυμίου με τους πόλους τους να βρίσκονται εναλλάξ N-S-N-S-N-S…

ΠΡΟΣΟΧΗ! Οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι εξαιρετικά ισχυροί, εύθραυστοι και μπορούν να σπάσουν αν συγκρουστούν μεταξύ τους. Οι μαγνήτες που χρησιμοποιούμε είναι πραγματικά ισχυροί, έχει ελκυστική δύναμη λίγο πάνω από 800 γραμμάρια. Ωστόσο, λόγω των υψηλών στροφών που χειρίζονται, είναι απαραίτητο να τα κολλήσετε με κυανοακρυλικό στη βάση του κινητήρα. (Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, οι μαγνήτες νεοδυμίου απορρίφθηκαν σε όλο το δωμάτιο σε μερικές περιπτώσεις …:)

3.- Στο τέλος, βάφουμε κάθε μαγνήτη με πράσινο και κόκκινο φθορίζοντα χρώματα για καλύτερη εκτίμηση της λειτουργίας του.

Βήμα 3: ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΟΤΟΡ

Ρθε η ώρα να συναρμολογήσετε τα καλώδια του κινητήρα

Κανονικά αυτοί οι κινητήρες έχουν συνδετήρα δεκατριών ακίδων και οι τρεις τελευταίοι (11, 12 και 13) αντιστοιχούν στις φάσεις Β, Γ, Α.

Εάν αυτό δεν συμβαίνει, πρέπει να προσδιορίσουμε ποιες από τις ακίδες σύνδεσης είναι αυτές που μεταφέρουν τα σήματα στις περιελίξεις του κινητήρα.

Μπορούμε να το πετύχουμε με τη βοήθεια ενός μεγεθυντικού φακού και να ακολουθήσουμε τις ενδείξεις στο τυπωμένο κύκλωμα μέχρι το βύσμα.

Βήμα 4: ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΑΣΗΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑ

Είναι καιρός να χτίσουμε τις βάσεις των κινητήρων

Στην περίπτωσή μου, χρησιμοποίησα κομμάτια LEGO, καθώς μου επιτρέπουν να συλλάβω γρήγορα μια ιδέα. Μπορούμε να πάρουμε τα κομμάτια LEGO που χρειαζόμαστε στη διεύθυνση www.bricklink.com.

Βήμα 5: ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ

Θα κατασκευάσουμε το ηλεκτρικό κύκλωμα

Όταν χρησιμοποιούμε κινητήρες Brushless ως γεννήτριες, μας δίνουν ένα τριφασικό σήμα εναλλασσόμενου ρεύματος, το οποίο πρέπει να διορθώσουμε για να λάβουμε συνεχές ρεύμα.

Αυτό το επιτυγχάνουμε χρησιμοποιώντας διόδους ανορθωτή.

Στην περίπτωσή μου, χρησιμοποίησα μια πλήρη γέφυρα ανορθωτή για κάθε φάση του κινητήρα.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί το μισό ανορθωτή γέφυρας, αλλά προτιμώ να το χρησιμοποιήσω δύο φορές και έτσι να αυξήσω το ρεύμα που μπορώ να χειριστώ για κάθε ανορθωτή.

Το κύκλωμα που χρησιμοποιείται σε αυτό το έργο είναι μόνο για να δείξει την τάση που παράγεται σε κάθε φάση.

Σε μια πρακτική εφαρμογή, οι έξοδοι του ανορθωτή κάθε φάσης συνδέονται μεταξύ τους.

Βήμα 6: ΕΝΩΣΗ ΤΩΝ ΜΕΡΩΝ

Ρθε η ώρα να τα συνδυάσουμε όλα

Οι κινητήρες τοποθετούνται ο ένας δίπλα στον άλλο και ρυθμίζεται ο διαχωρισμός μεταξύ τους. Όσο πιο κοντά είναι, τόσο πιο γρήγορα μπορούμε να φτάσουμε χωρίς να χάσουμε τον συγχρονισμό μεταξύ τους όταν περιστρέφονται με υψηλές ταχύτητες. Τα καλώδια κάθε κινητήρα συνδέονται με τις αντίστοιχες γέφυρες ανορθωτή.

ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Πρέπει να στερεώσετε τα κομμάτια σε μια βάση, ώστε να παραμείνουν όλα σταθερά. Θα οδηγούμε μεγάλες ταχύτητες και θα έχουμε πολλούς κραδασμούς.

Βήμα 7: ΔΟΚΙΜΕΣ ΚΑΙ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΡΩΤΟΥ ΣΤΑΔΙΟΥ (Ι):

Πραγματοποιήθηκαν αρκετές δοκιμές και λήφθηκαν τα ακόλουθα αποτελέσματα:

Όσο γρηγορότερα περιστρέφεται ο κινητήρας, τόσο περισσότερη τάση παίρνουμε (νόμος του Φαραντέι)

• Όσο γρηγορότερα ο κινητήρας περιστρέφεται, αυξάνεται η πιθανότητα πυροδότησης των μαγνητών (Φυσική αρχή: Φυγοκεντρική δύναμη)
• Εάν αυξήσουμε τον διαχωρισμό μεταξύ των κινητήρων, μπορούμε να τους γυρίσουμε εύκολα, ωστόσο, αν αυξήσουμε την ταχύτητα, ο συγχρονισμός μεταξύ τους σπάει.

Εάν μειώσουμε τον διαχωρισμό μεταξύ των κινητήρων, είναι δύσκολο να τους ξεκινήσουμε, ωστόσο, ο συγχρονισμός διατηρείται σε υψηλές ταχύτητες

ΣΥΣΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΕΠΟΜΕΝΟ ΣΤΑΔΙΟ (II):

1. Χρησιμοποιήστε Motors (As Generator) Brushless Outrunner τύπου μικρότερο από 1000KV (KV = RPM / Volt), αυτό μας επιτρέπει να παράγουμε περισσότερη τάση με λιγότερες στροφές.
2. Για να περιστρέψετε την ομάδα Γεννητριών, χρησιμοποιήστε έναν κινητήρα τύπου Outrunner, αλλά μεγαλύτερο από 2000KV, αυτό μας επιτρέπει να έχουμε περισσότερες στροφές ανά λεπτό με λιγότερη παροχή τάσης.
3. Χρησιμοποιήστε έναν μικροελεγκτή (Arduino / Raspberry PI) για να ελέγξετε την ταχύτητα του κινητήρα και επομένως να ρυθμίσετε την επιθυμητή τάση εξόδου.
4. Λάβετε τη γραφική παράσταση της Θερμοκρασίας των κινητήρων έναντι των στροφών ανά λεπτό, προκειμένου να επιτευχθεί η βέλτιστη ταχύτητα λειτουργίας και σε περίπτωση που απαιτείται η παροχή ψύξης στους κινητήρες. (Σε περίπτωση κριτικής, μπορούν να χρησιμοποιηθούν κινητήρες τύπου Brushless Inrunner για σκάφη. Αυτός ο τύπος κινητήρων έρχεται με κύκλωμα ψύξης νερού).

Βήμα 8: ΤΕΛΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ

Σε αυτό το έργο χρησιμοποιώ ως γεννήτρια μια μηχανή CD / DVD, η οποία σύμφωνα με τα δεδομένα της είναι ένας κινητήρας 12 V / 1 Amp, ο οποίος μας δίνει έναν κινητήρα χωρητικότητας 12 Watt.

Εάν χρησιμοποιηθούν οι νέοι κινητήρες αεροσκαφών μοντέλου, μπορούν να επιτευχθούν εντυπωσιακά αποτελέσματα. Υπάρχουν μικροί κινητήρες ισχύος αρκετών εκατοντάδων Watt. Αν τα συνδυάσουμε, μπορούμε να ενεργοποιήσουμε εύκολα μια μονάδα μετατροπέα έως 1500 Watt. Εκτός από το ότι μας επιτρέπει να αλλάξουμε τη διαμόρφωση του ηλεκτρικού κυκλώματος ώστε να προσαρμόζεται στις ανάγκες του Power Inverter. Εάν χρησιμοποιούνται αυτοί οι τύποι κινητήρων και οι κινητήρες τοποθετούνται με τη μορφή δακτυλίου, έτσι ώστε να μπορούμε να ελέγχουμε ηλεκτρονικά τη θέση τους κατά την εκκίνηση και τη διακοπή του συστήματος, μπορούμε να αποκτήσουμε ένα σύστημα υψηλής απόδοσης.

Μελλοντική τεχνολογία:

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον τύπο γεννήτριας ενέργειας στο εγγύς μέλλον ως αύξηση του χρόνου πτήσης των Quadcopter's.

Βήμα 9: ΑΝΑΦΟΡΕΣ

Πρόοδοι στην ηλεκτρομαγνητική έρευνα:

Πρόοδος στις Ερευνητικές Εργασίες Ηλεκτρομαγνητικής

Κινητήρες χωρίς ψήκτρες:

Πώς λειτουργούν οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες

Τύποι περιελίξεων κινητήρα

Ανατομία ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες

Ανατομία ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες Inrunner