SÄHKÖGENERAATTORI MAGNEETTIKYTKENTÄLLÄ: 9 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

"Maailma on muuttunut. Tunnen sen vedessä. Tunnen sen maan päällä. Haistan sen ilmassa. Paljon entistä on kadonnut …" - Sormusten Herra.

Varmasti… puhuen öljystä ja uusiutumattomista energioista, suuri osa siitä on menetetty. Tarvitsemme uusia energiantuotantomuotoja… Puhdas ja helppo hankkia… vahingoittamatta ympäröivää ympäristöä. Sitten näytän teille toisen tavan tuottaa energiaa… se on seurausta siitä, mitä monet ovat tehneet eristyksissä… Otan vain parhaat ideat ja koon ne yhteen, jotta voimme saavuttaa halutun tuloksen. Tässä näkyvät tiedot ovat julkisia. Se perustuu viime vuosisadan alun ideoihin. Mutta neodymiummagneettien ilmaantumisen myötä voimme toteuttaa menneisyyden ideoita vasta tänään. Käytän periaatetta "Jaa ja voita". Miksi sinulla on suuri, raskas ja kallis generaattori? … Jos voin saavuttaa sen useilla pienillä…. Ajatuksena on yhdistää useita harjattomia moottoreita, joita käytetään generaattorina ja jotka on kytketty toisiinsa magneettivaihteiston kautta. Tällä tavalla voimme siirtää useita generaattoreita yhdellä moottorilla, mikä lisää järjestelmän tehokkuutta.

jmoreno555

Veracruz, Ver.

MEXICO, 9. helmikuuta 202

Vaihe 1: MATERIAALIT

Tarvitsemme seuraavat materiaalit:

• CD / DVD -aseman moottorit (5 kpl)
• Neodyymimagneetit, joiden halkaisija on 5 mm x korkeus 4 mm. (60 kpl)
• Kahden hengen ProtoBoard
• Sillan tasasuuntaaja 50 V / 1,5 ampeeria. (15 kpl)
• 5 mm punaiset LEDit (5 kpl)
• 5 mm vihreät LEDit (5 kpl)
• 5 mm keltaiset LEDit (5 kpl)
• Vastukset 150 ohmia - 1/4 wattia (15 kpl)
• Kaapeli

LEGO:

Lego -kappaleet löytyvät osoitteesta www.bricklink.com

• Palikka 1x16 (LEGO nro 3703) - (10 kpl)
• Nostovarsi 1x11,5 (LEGo nro 32009) - (10 kpl)
• Nostovarsi 2x4 L (LEGO nro 32140) - (15 kpl)
• Akseli 3 nastalla (LEGO nro 6587) - (20 kpl)
• Pitkä kitka kitkalla (LEGO nro 6558) - (25 kpl)

ERI:

• Liima (syanoakrylaatti)
• 1/16 "(50 cm) kutistuva kaapeli
• Oranssi ja vihreä fosforoiva maali

Vaihe 2: MAGNETTIKOKOONPANO

HARJATON CD/DVD -MOOTTORI

CD- / DVD -lukulaitteissa käytetyt moottorit ovat harjattomia moottoreita, jotka muodostuvat sarjasta käämiä, jotka tuottavat vaihtovirtajännitesignaalin kolmessa vaiheessa.

Lisätietoja harjattomista moottoreista on seuraavassa linkissä:

Harjaton moottorin tiedot

1.- Aloitamme moottorin kokoamisesta sen rungossa: Tätä varten muodostamme pohjan LEGO-kappaleista kuvan osoittamalla tavalla ja kiinnitämme sen moottoriin syanoakrylaattiliimalla (KOLA LOKA).

VARO! Syaaniakrylaattiliima tarttuu ihoon

2.- Nyt asetamme neodyymimagneetit moottorin ympärille. Sijoitamme neodyymimagneetit, joiden navat sijaitsevat vuorotellen N-S-N-S-N-S…

HUOMIO! Neodyymimagneetit ovat erittäin voimakkaita, hauraita ja voivat rikkoutua, jos ne törmäävät toisiinsa. Käyttämämme magneetit ovat todella tehokkaita, ja niiden vetovoima on hieman yli 800 grammaa. Käsiteltävien suurten nopeuksien vuoksi on kuitenkin tarpeen liimata ne syanoakrylaatilla moottorin pohjaan. (Testien aikana neodyymimagneetit poistettiin koko huoneesta pari kertaa …:)

3.- Lopuksi maalaamme kukin vihreän ja punaisen fluoresoivan värin magneetin, jotta voimme paremmin ymmärtää sen toimintaa.

Vaihe 3: MOOTTORIN KYTKENTÄ

On aika koota moottorikaapelit

Normaalisti näissä moottoreissa on 13 -napainen liitin ja kolme viimeistä (11, 12 ja 13) vastaavat vaiheita B, C, A.

Jos näin ei ole, meidän on tunnistettava, mitkä liittimen nastat kuljettavat signaaleja moottorin käämille.

Voimme saavuttaa tämän suurennuslasin avulla ja seurata painetun piirin vihjeitä liittimeen.

Vaihe 4: MOOTTORIKANNAN RAKENTAMINEN

On aika rakentaa moottoripohjat

Minun tapauksessani käytin LEGO -palasia, koska niiden avulla voin nopeasti kaapata idean. Voimme hankkia tarvitsemamme LEGO -palat osoitteesta www.bricklink.com.

Vaihe 5: SÄHKÖPIITIN

Rakennamme sähköpiirin

Kun käytämme harjattomia moottoreita generaattoreina, ne antavat meille kolmivaiheisen vaihtovirtasignaalin, joka meidän on korjattava tasavirran saamiseksi.

Tämä saavutetaan tasasuuntausdiodien avulla.

Minun tapauksessani käytin täydellistä tasasuuntaajan siltaa moottorin jokaiselle vaiheelle.

Puolet sillan tasasuuntaajasta voidaan käyttää, mutta mieluummin käytän sitä kahdesti ja lisään siten virtaa, jota voin käsitellä jokaiselle tasasuuntaajalle.

Tässä projektissa käytetty piiri on vain osoittamaan kussakin vaiheessa syntyvä jännite.

Käytännössä kunkin vaiheen tasasuuntaajan lähdöt on kytketty yhteen.

Vaihe 6: OSIEN LIITTÄMINEN

On aika koota kaikki yhteen

Moottorit asetetaan vierekkäin ja niiden välistä etäisyyttä säädetään. Mitä lähempänä ne ovat, sitä nopeammin pääsemme menettämättä synkronismia niiden välillä, kun ne pyörivät suurilla nopeuksilla. Jokaisen moottorin kaapelit on kytketty vastaaviin tasasuuntaajasiltoihin.

TÄRKEÄÄ: Sinun on kiinnitettävä kappaleet alustaan, jotta kaikki pysyy lujana. Ajamme suuria nopeuksia ja meillä on paljon tärinää.

Vaihe 7: TESTIT JA TULOKSET

TÄMÄN ENSIMMÄISEN VAIHEEN (I) TULOKSET:

Tehtiin useita testejä ja saatiin seuraavat tulokset:

Mitä nopeammin moottori pyörii, sitä enemmän jännitettä saamme (Faradayn laki)

• Mitä nopeammin moottori pyörii, todennäköisyys, että magneetit laukaistaan, kasvaa (fyysinen periaate: keskipakovoima)
• Jos lisäämme moottorien välistä etäisyyttä, voimme kääntää ne helposti, mutta jos lisäämme nopeutta, niiden välinen synkroni katkeaa.

Jos vähennämme moottorien välistä etäisyyttä, niiden käynnistäminen on vaikeaa, mutta synkronointi säilyy suurilla nopeuksilla

SUOSITUKSET SEURAAVAAN VAIHEEEN (II):

1. Käytä moottoria (generaattorina) Harjaton ulostulotyyppi alle 1000KV (KV = RPM / voltti), joten voimme tuottaa enemmän jännitettä pienemmillä kierroksilla.
2. Pyöritä generaattoriryhmää Outrunner -tyyppisellä moottorilla, mutta yli 2000KV, mikä mahdollistaa enemmän kierroksia minuutissa pienemmällä jännitteellä.
3. Käytä mikrokontrolleria (Arduino / Raspberry PI) moottorin nopeuden säätämiseen ja siksi halutun lähtöjännitteen säätämiseen.
4. Hanki kaavio moottorien lämpötilasta kierroslukua kohti optimaalisen nopeuden saavuttamiseksi ja jos joudut jäähdyttämään moottorit. (Kritiikin sattuessa voidaan käyttää Brushless Inrunner -tyyppisiä moottoreita veneisiin. Tämän tyyppisissä moottoreissa on vesijäähdytyspiiri).

Vaihe 8: LOPPUKOMMENTIT

Tässä projektissa käytän generaattorina CD / DVD -moottoria, joka sen tietojen mukaan on 12 V / 1 Amp moottori, joka antaa meille moottorin, jonka kapasiteetti on 12 wattia.

Jos käytetään uuden mallin lentokoneiden moottoreita, voidaan saada vaikuttavia tuloksia. On pieniä moottoreita, joiden teho on useita satoja watteja. Jos laitamme ne yhteen, voimme saada helposti virtaa jopa 1500 watin invertteriin. Sen lisäksi, että voimme muuttaa sähköpiirin kokoonpanoa sopeutuaksesi tehonmuuntimen tarpeisiin. Jos käytetään tämän tyyppisiä moottoreita ja moottorit sijoitetaan renkaan muotoon, jotta voimme hallita niiden asentoa elektronisesti järjestelmän käynnistyksen ja pysäytyksen aikana, voimme saada erittäin tehokkaan järjestelmän.

Tuleva teknologia:

Voimme käyttää tämän tyyppisiä sähkögeneraattoreita lähitulevaisuudessa neljän kopterimme lentoajan pidentämiseksi.

Vaihe 9: VIITTEET

Edistysaskeleet sähkömagneettisessa tutkimuksessa:

Sähkömagneettisten tutkimuspaperien edistyminen

Harjaton moottori:

Harjaton moottorit toimivat

Moottorikäämien tyypit

Harjaton Outrunner -moottorin anatomia

Harjaton Inrunner -moottorin anatomia