ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР С МАГНИТНОЙ МУФТОЙ: 9 ступеней

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

«Мир изменился. Я чувствую это в воде. Я чувствую это в земле. Я чувствую это в воздухе. Многое из того, что когда-то было потеряно…» - Властелин колец.

Конечно… если говорить о нефти и невозобновляемых источниках энергии, многое из того, что было, было потеряно. Нам нужны новые формы производства энергии… чистые и легкие в получении… без ущерба окружающей среде. Затем я покажу вам другой способ производства энергии … это результат того, что многие делали изолированно … Я просто беру лучшие идеи и объединяю их, чтобы мы могли получить желаемый результат. Информация, представленная здесь, находится в открытом доступе. В его основе лежат идеи начала прошлого века. Но только сегодня с появлением неодимовых магнитов мы можем реализовать идеи прошлого. Я использую принцип «разделяй и выигрывай». Зачем нужен большой, тяжелый и дорогой генератор? … Если я смогу добиться этого с помощью нескольких маленьких…. Идея состоит в том, чтобы соединить несколько бесщеточных двигателей, используемых в качестве генератора и связанных друг с другом через магнитную передачу, таким образом, мы можем перемещать несколько генераторов с помощью одного двигателя, тем самым повышая эффективность системы.

jmoreno555

Веракрус, Вер.

МЕКСИКА, 9 февраля 202 г.

Шаг 1: МАТЕРИАЛЫ

Материалы, которые нам понадобятся:

• Двигатели привода CD / DVD (5 шт.)
• Неодимовые магниты диаметром 5 мм и высотой 4 мм. (60 штук)
• ProtoBoard Double
• Мостовой выпрямитель 50 В / 1,5 ампер. (15 шт)
• 5мм красные светодиоды (5 шт.)
• Зеленые светодиоды 5мм (5 шт.)
• Желтые светодиоды 5мм (5 шт.)
• Резисторы от 150 Ом до 1/4 ватта (15 шт.)
• Кабель

ЛЕГО:

Детали лего можно найти на сайте: www.bricklink.com.

• Кирпич 1x16 (LEGO No. 3703) - (10 штук)
• Подъемник 1x11,5 (LEGo No. 32009) - (10 шт.)
• Подъемник 2x4 L (LEGO No. 32140) - (15 штук)
• Ось 3 со шпилькой (LEGO No. 6587) - (20 штук)
• Длинный штифт с трением (LEGO No. 6558) - (25 штук)

РАЗЛИЧНЫЙ:

• Клей (Цианакрилат)
• Термоусаживаемый кабель 1/16 дюйма (50 см)
• Оранжево-зеленая фосфоресцентная краска

Шаг 2: СБОРКА МАГНИТОВ

БЕСЩЕТЧАТЫЙ CD / DVD МОТОР

Двигатели, используемые в считывающих устройствах CD / DVD, представляют собой бесщеточные двигатели, которые образованы серией обмоток, которые подают сигнал напряжения переменного тока в трех фазах.

Для получения дополнительной информации о бесщеточных двигателях перейдите по следующей ссылке:

Информация о бесщеточном двигателе

1.- Мы начнем со сборки двигателя в его основании: для этого мы сформируем основу из деталей LEGO, как показано на рисунке, и мы прикрепим его к двигателю с помощью цианакрилатного клея (KOLA LOKA)..

ОСТОРОЖНО! Цианакрилатный клей приклеивает кожу

2.- Теперь разместим неодимовые магниты вокруг двигателя. Мы разместим неодимовые магниты так, чтобы их полюса были расположены попеременно N-S-N-S-N-S…

ОСТОРОЖНОСТЬ! Неодимовые магниты чрезвычайно мощные, хрупкие и могут сломаться при столкновении друг с другом. Магниты, которые мы используем, действительно мощные, их сила притяжения составляет чуть более 800 грамм. Однако из-за высоких скоростей вращения необходимо приклеить их цианакрилатом к основанию двигателя. (Во время испытаний неодимовые магниты пару раз отключались по комнате…:)

3.- В конце концов, мы окрашиваем каждый магнит в зеленый и красный флуоресцентные цвета, чтобы лучше понять его работу.

Шаг 3: ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ

Пора собирать моторные кабели

Обычно эти двигатели имеют тринадцатиконтактный разъем, а последние три (11, 12 и 13) соответствуют фазам B, C, A.

Если это не так, мы должны определить, какие из контактов разъема являются теми, которые передают сигналы на обмотки двигателя.

Мы можем добиться этого с помощью увеличительного стекла и проследить за подсказками на печатной плате до разъема.

Шаг 4: СОЗДАНИЕ МОТОРНОЙ БАЗЫ

Пора строить основы двигателей

В моем случае я использовал детали LEGO, поскольку они позволяют мне быстро уловить идею. Мы можем получить нужные нам детали LEGO на сайте www.bricklink.com.

Шаг 5: МОНТАЖ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Собираемся построить электрическую схему

Когда мы используем бесщеточные двигатели в качестве генераторов, они выдают нам трехфазный сигнал переменного тока, который мы должны исправить, чтобы получить постоянный ток.

Добиваемся этого с помощью выпрямительных диодов.

В моем случае я использовал полный выпрямительный мост для каждой фазы двигателя.

Можно использовать половину мостового выпрямителя, но я предпочитаю использовать его дважды и, таким образом, увеличить ток, с которым я могу справиться для каждого выпрямителя.

Схема, используемая в этом проекте, предназначена только для демонстрации напряжения, генерируемого в каждой фазе.

На практике выходы выпрямителя каждой фазы соединяются вместе.

Шаг 6: СОЕДИНЕНИЕ ЧАСТЕЙ

Пришло время собрать все воедино

Двигатели размещаются рядом друг с другом, и расстояние между ними регулируется. Чем они ближе, тем быстрее мы сможем добраться, не теряя синхронизма между ними, когда они вращаются на высоких скоростях. Кабели каждого двигателя подключены к соответствующим выпрямительным мостам.

ВАЖНО: Вы должны прикрепить детали к основанию, чтобы все оставалось твердым. Мы будем ездить на высоких скоростях, и у нас будет много вибраций.

Шаг 7: ИСПЫТАНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРВОГО ЭТАПА (I):

Было проведено несколько тестов, и были получены следующие результаты:

Чем быстрее вращается двигатель, тем большее напряжение мы получаем (закон Фарадея)

• Чем быстрее вращается двигатель, тем выше вероятность срабатывания магнитов (физический принцип: центробежная сила).
• Если мы увеличим расстояние между двигателями, мы сможем легко их повернуть, однако, если мы увеличим скорость, синхронность между ними нарушится.

Если уменьшить расстояние между двигателями, их будет сложно запустить, однако синхронность сохраняется на высоких оборотах

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЛЕДУЮЩЕГО ЭТАПА (II):

1. Используйте двигатели (в качестве генератора) бесщеточного типа Outrunner менее 1000 кВ (KV = об / мин / вольт), это позволяет нам генерировать большее напряжение с меньшим числом оборотов.
2. Чтобы вращать группу генераторов, используйте двигатель типа Outrunner, но более 2000 кВ, это позволяет нам иметь больше оборотов в минуту при меньшем напряжении питания.
3. Используйте микроконтроллер (Arduino / Raspberry PI) для управления скоростью двигателя и, следовательно, регулирования желаемого выходного напряжения.
4. Получите график зависимости температуры двигателей от числа оборотов в минуту, чтобы получить оптимальную скорость работы и в случае необходимости обеспечить охлаждение двигателей. (В случае критики можно использовать двигатели типа Brushless Inrunner для лодок. Этот тип двигателей имеет контур водяного охлаждения).

Шаг 8: ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ

В этом проекте я использую двигатель CD / DVD в качестве генератора, который, согласно его данным, является двигателем 12 В / 1 А, что дает нам двигатель мощностью 12 Вт.

При использовании двигателей новой модели можно получить впечатляющие результаты. Есть небольшие двигатели мощностью в несколько сотен ватт. Если мы соединим их вместе, мы сможем легко запитать инвертор мощностью до 1500 Вт. Помимо того, что мы можем изменять конфигурацию электрической схемы, чтобы приспособиться к потребностям инвертора мощности. Если использовать эти типы двигателей и расположить их в форме кольца, чтобы мы могли электронным образом контролировать их положение во время запуска и остановки системы, мы можем получить высокоэффективную систему.

Технологии будущего:

Мы можем использовать этот тип генераторов энергии в ближайшем будущем для увеличения времени полета нашего квадрокоптера.

Шаг 9: ССЫЛКИ

Достижения в области электромагнитных исследований:

Прогресс в статьях по исследованиям в области электромагнетизма

Бесщеточные двигатели:

Как работают бесщеточные двигатели

Типы обмоток двигателя

Анатомия бесщеточного двигателя Outrunner

Анатомия бесщеточного внутреннего двигателя