Šis išradimas yra susijęs su elektros inžinerijos sritimi, būtent su bešepetėliu elektros mašinos, ypač nuolatinės srovės elektros generatoriai, ir gali būti naudojami bet kurioje mokslo ir technologijų srityje, kur reikalingi nepriklausomi energijos šaltiniai. EFEKTAS: kompaktiško didelio efektyvumo sukūrimas elektros generatorius, kuri leidžia, išlaikant gana paprastą ir patikimą dizainą, labai keisti išvesties parametrus elektros srovė priklausomai nuo eksploatavimo sąlygų. Išradimo esmė ta, kad bešepetėlis sinchroninis generatorius Su nuolatiniai magnetai susideda iš vienos ar daugiau sekcijų, kurių kiekvienoje yra rotorius su apskrita magnetine grandine, ant kurios vienodu žingsniu pritvirtintas lyginis nuolatinių magnetų skaičius, statorius, turintis lyginį skaičių pasagos formos elektromagnetų, išdėstytų poromis priešais kiekvieną kitas ir turintis dvi rites su priešingų apvijų krypčių seka, įtaisas elektros srovei ištaisyti. Nuolatiniai magnetai yra pritvirtinti prie magnetinės šerdies taip, kad sudarytų dvi lygiagrečias polių eiles su kintamu išilginiu ir skersiniu poliškumu. Elektromagnetai yra nukreipti per minėtas polių eiles taip, kad kiekviena elektromagneto ritė būtų virš vienos iš lygiagrečių rotoriaus polių eilių. Polių skaičius vienoje eilutėje, lygus n, tenkina santykį: n=10+4k, kur k yra sveikas skaičius, įgaunantis reikšmes 0, 1, 2, 3 ir kt. Elektromagnetų skaičius generatoriuje paprastai neviršija skaičiaus (n-2). 12 w.p. f-ly, 9 lig.
RF patento 2303849 brėžiniai
Šis išradimas yra susijęs su elektrinėmis mašinomis be šepetėlių, ypač nuolatinės srovės generatoriais, ir gali būti naudojamas bet kurioje mokslo ir technologijų srityje, kuriai reikalingi autonominiai energijos šaltiniai.
Kintamosios srovės sinchroninės mašinos yra plačiausiai naudojamos tiek gamyboje, tiek vartojimui. elektros energija. Visi sinchroninės mašinos turi grįžtamumo savybę, tai yra, kiekvienas iš jų gali veikti tiek generatoriaus, tiek variklio režimu.
Sinchroniniame generatoriuje yra statorius, dažniausiai tuščiaviduris laminuotas cilindras su išilginiais grioveliais vidiniame paviršiuje, kuriame yra statoriaus apvija, ir rotorius, kuris yra nuolatiniai kintamo poliškumo magnetai, esantis ant veleno, kurį galima varyti viename. būdu ar kitaip. Pramoniniuose generatoriuose didelės galios gauti įdomų magnetinis laukas naudokite sužadinimo apviją, esančią ant rotoriaus. Santykinai mažos galios sinchroniniuose generatoriuose naudojami nuolatiniai magnetai, esantys ant rotoriaus.
Esant pastoviam greičiui, generatoriaus generuojamos EML kreivės formą lemia tik magnetinės indukcijos pasiskirstymo tarpe tarp rotoriaus ir statoriaus dėsnis. Todėl norint gauti tam tikros formos generatoriaus išėjimo įtampą ir efektyviai konvertuoti mechaninė energija elektra naudojant skirtingą rotoriaus ir statoriaus geometriją, taip pat pasirinkti optimalų nuolatinių magnetinių polių skaičių ir statoriaus apvijos apsisukimų skaičių 2004155537). Išvardinti parametrai nėra universalūs, o parenkami atsižvelgiant į eksploatavimo sąlygas, todėl dažnai pablogėja kitos elektros generatoriaus charakteristikos. Be to, sudėtinga rotoriaus arba statoriaus forma apsunkina generatoriaus gamybą ir surinkimą ir dėl to padidina gaminio kainą. Sinchroninio magnetoelektrinio generatoriaus rotorius gali būti kitokios formos, pavyzdžiui, esant mažai galiai, rotorius paprastai gaminamas „žvaigždutės“ pavidalu. vidutinė galia- su nagų formos poliais ir cilindriniais nuolatiniais magnetais. Rotorius su stulpu suteikia galimybę gauti polių sklaidos generatorių, kuris apriboja viršįtampio srovę staigaus trumpas sujungimas generatorius.
Generatoriuje su nuolatiniais magnetais sunku stabilizuoti įtampą pasikeitus apkrovai (nes nėra magnetinio grįžtamojo ryšio, kaip, pavyzdžiui, generatoriuose su žadinimo apvija). Išėjimo įtampai stabilizuoti ir srovei ištaisyti naudojamos įvairios elektros grandinės (GB 1146033).
Šis išradimas skirtas sukurti kompaktišką didelio efektyvumo elektros generatorių, kuris leidžia, išlaikant gana paprastą ir patikimą konstrukciją, plačiai keisti elektros srovės išėjimo parametrus priklausomai nuo darbo sąlygų.
Elektros generatorius, pagamintas pagal šį išradimą, yra nuolatinio magneto sinchroninis generatorius be šepetėlių. Jį sudaro viena ar daugiau skyrių, kurių kiekvienas apima:
Rotorius su apskrita magnetine grandine, ant kurios vienodu žingsniu pritvirtintas lyginis nuolatinių magnetų skaičius,
Statorius, turintis lyginį skaičių pasagos formos (U formos) elektromagnetų, išdėstytų poromis vienas priešais kitą, ir turintis dvi rites, kurių kiekviena yra nuosekliai priešinga apvijos kryptimi,
Prietaisas elektros srovei ištaisyti.
Nuolatiniai magnetai yra pritvirtinti prie magnetinės šerdies taip, kad sudarytų dvi lygiagrečias polių eiles su kintamu išilginiu ir skersiniu poliškumu. Elektromagnetai yra nukreipti per minėtas polių eiles taip, kad kiekviena elektromagneto ritė būtų virš vienos iš lygiagrečių rotoriaus polių eilių. Polių skaičius vienoje eilutėje, lygus n, tenkina santykį: n=10+4k, kur k yra sveikas skaičius, įgaunantis reikšmes 0, 1, 2, 3 ir kt. Elektromagnetų skaičius generatoriuje paprastai neviršija skaičiaus n-2.
Srovės ištaisymo įtaisas paprastai yra viena iš standartinių lygintuvų grandinių, pagamintų ant diodų: pilna banga su vidurio tašku arba tilteliu, prijungta prie kiekvieno elektromagneto apvijų. Jei reikia, taip pat galima naudoti kitą ištaisymo grandinę.
Atsižvelgiant į elektros generatoriaus veikimo ypatybes, rotorius gali būti tiek statoriaus išorėje, tiek statoriaus viduje.
Elektros generatorius, pagamintas pagal šį išradimą, gali turėti keletą identiškų sekcijų. Tokių sekcijų skaičius priklauso nuo mechaninio energijos šaltinio (varančiojo variklio) galios ir reikalingų generatoriaus parametrų. Pageidautina, kad sekcijos nebūtų viena kitos fazės. Tai galima pasiekti, pavyzdžiui, iš pradžių paslinkus rotorių gretimose sekcijose kampu α, svyruojančiu nuo 0° iki 360°/n; arba statoriaus elektromagnetų kampinis poslinkis gretimose sekcijose vienas kito atžvilgiu. Pageidautina, kad generatorius taip pat turėtų įtampos reguliatorių.
Išradimo esmę iliustruoja šie brėžiniai:
Fig. 1(a) ir (b) parodyta elektros generatoriaus, pagaminto pagal šį išradimą, schema, kurioje rotorius yra statoriaus viduje;
2 paveiksle parodytas vienos generatoriaus dalies vaizdas;
3 paveiksle parodytas pagrindinis grandinės schema elektros generatorius su pilnos bangos vidurio taško ištaisymo grandine;
4 paveiksle parodyta elektros generatoriaus su viena iš tilto ištaisymo grandinių schema;
Fig. 5 yra elektros generatoriaus su kita ištaisymo tilto grandine schema;
Fig. 6 yra elektros generatoriaus su kita lygintuvo tilto schema schema;
Fig. 7 yra elektros generatoriaus su kita tiesinimo tilto grandine schema;
Fig.8 parodyta elektros generatoriaus su išoriniu rotoriumi schema;
Fig. 9 yra kelių sekcijų generatoriaus, pagaminto pagal šį išradimą, vaizdas.
Fig. 1(a) ir (b) parodytas generatorius, pagamintas pagal šį išradimą, kuriame yra korpusas 1; rotorius 2 su apskrita magnetine grandine 3, ant kurios vienodu žingsniu pritvirtintas lyginis nuolatinių magnetų 4 skaičius; statorius 5, kuriame yra lyginis pasagos formos elektromagnetų 6 skaičius, išdėstytas poromis vienas priešais kitą, ir srovės ištaisymo priemonė (neparodyta).
Generatoriaus korpusas 1 dažniausiai yra išlietas iš aliuminio lydinio arba ketaus arba suvirintas. Elektros generatoriaus montavimas jo įrengimo vietoje atliekamas letenėlėmis 7 arba flanšu. Statorius 5 turi cilindrinį vidinį paviršių, ant kurio vienodu žingsniu sumontuoti identiški elektromagnetai 6. Šiuo atveju dešimt. Kiekvienas iš šių elektromagnetų turi dvi rites 8 su apvijomis nuosekliai priešinga kryptimi, esančias ant U formos šerdies 9. Šerdies paketas 9 surenkamas iš susmulkintų elektrinio plieno plokščių klijais arba kniedijamas. Elektromagnetų apvijų išvados per vieną iš lygintuvo grandinių (neparodyta) yra prijungtos prie generatoriaus išvesties.
Rotorius 3 yra atskirtas nuo statoriaus oro tarpu ir turi lyginį skaičių nuolatinių magnetų 4, išdėstytų taip, kad susidarytų dvi lygiagrečios polių eilės, vienodai nutolusios nuo generatoriaus ašies ir besikeičiančios poliškumu išilgine ir skersine kryptimis. (2 pav.). Polių skaičius vienoje eilutėje atitinka santykį: n=10+4k, kur k yra sveikas skaičius, įgaunantis reikšmes 0, 1, 2, 3 ir tt. Šiuo atveju (1 pav.) n=14 (k=1) ir atitinkamai bendras nuolatinių magnetinių polių skaičius yra 28. Kai generatorius sukasi, kiekviena elektromagneto ritė pereina per atitinkamą kintamų polių eilę. Nuolatiniai magnetai ir elektromagnetų šerdys yra suformuotos taip, kad būtų kuo mažesni nuostoliai ir būtų pasiektas (kiek įmanoma) magnetinio lauko vienodumas oro tarpelyje generatoriaus veikimo metu.
Elektros generatoriaus, pagaminto pagal šį išradimą, veikimo principas yra panašus į tradicinio sinchroninio generatoriaus veikimo principą. Rotoriaus velenas yra mechaniškai prijungtas prie pavaros variklio (mechaninio energijos šaltinio). Veikiant pavaros variklio sukimo momentui, generatoriaus rotorius sukasi tam tikru dažniu. Šiuo atveju elektromagnetų ritių apvijoje, atsižvelgiant į elektromagnetinės indukcijos reiškinį, sukeliamas EML. Kadangi atskiro elektromagneto ritės turi skirtingą apvijos kryptį ir bet kuriuo metu yra skirtingų magnetinių polių veikimo zonoje, kiekvienoje apvijoje sukeltas EML sumuojamas.
Rotoriaus sukimosi metu nuolatinio magneto magnetinis laukas sukasi tam tikru dažniu, todėl kiekviena elektromagnetų apvija pakaitomis atsiduria šiaurinio (N) magnetinio poliaus zonoje, po to – magnetinio poliaus zonoje. pietinis (P) magnetinis polius. Šiuo atveju polių pasikeitimą lydi EML krypties pasikeitimas elektromagnetų apvijose.
Kiekvieno elektromagneto apvijos yra prijungtos prie srovės lygintuvo, kuris dažniausiai yra viena iš standartinių lygintuvo grandinių, pagamintų su diodais: pilnos bangos su vidurio tašku arba viena iš tilto grandinių.
3 paveiksle parodyta visos bangos lygintuvo su vidurio tašku schema, skirta elektros generatoriui su trimis elektromagnetų poromis 10. 3 paveiksle elektromagnetai sunumeruoti nuo I iki VI. Vienas iš kiekvieno elektromagneto apvijos išėjimų ir priešingas priešingo elektromagneto apvijos išėjimas yra prijungtas prie vieno generatoriaus išėjimo 12; kitos įvardintų elektromagnetų apvijų išvados per diodus 11 jungiamos į kitą generatoriaus išvestį 13 (įtraukus diodus, 12 išėjimas bus neigiamas, o 13 – teigiamas). Tai yra, jei elektromagnetui I apvijos pradžia (B) yra prijungta prie neigiamos magistralės, tada priešingo elektromagneto IV apvijos galas (E) yra prijungtas prie neigiamos magistralės. Tas pats pasakytina ir apie kitus elektromagnetus.
4-7 paveiksluose pavaizduotos įvairios ištaisymo tilto grandinės. Tiltų, kurie ištaiso srovę iš kiekvieno elektromagneto, sujungimas gali būti lygiagretus, nuoseklus arba mišrus. Apskritai generatoriaus išėjimo srovei ir potencialinėms charakteristikoms perskirstyti naudojamos įvairios grandinės. Tas pats elektros generatorius, priklausomai nuo darbo režimų, gali turėti vienokią ar kitokią ištaisymo grandinę. Pageidautina, kad generatoriuje būtų papildomas jungiklis, leidžiantis pasirinkti norimą darbo režimą (tilto prijungimo schemą).
4 paveiksle parodyta elektros generatoriaus su viena iš tilto ištaisymo grandinių schema. Kiekvienas elektromagnetas I-VI yra prijungtas prie atskiro tiltelio 15, kuris savo ruožtu yra sujungtas lygiagrečiai. Įprastos padangos yra prijungtos atitinkamai prie neigiamo generatoriaus išėjimo 12 arba prie teigiamo 13.
5 paveiksle parodyta elektros grandinė su serijinis ryšys visi tiltai.
6 paveiksle parodyta elektros grandinė su mišria jungtimi. Tiltai išlygina srovę iš elektromagnetų: I ir II; III ir IV; V ir VI yra sujungti poromis nuosekliai. O poros savo ruožtu yra sujungtos lygiagrečiai per bendras magistrales.
7 paveiksle parodyta elektros generatoriaus grandinės schema, kurioje atskiras tiltelis išlygina srovę iš poros diametraliai priešingų elektromagnetų. Kiekvienai diametraliai priešingų elektromagnetų porai panašūs gnybtai (šiuo atveju "B") yra elektra sujungti vienas su kitu, o likę gnybtai yra prijungti prie lygintuvo tiltelio 15. Bendras tiltelių skaičius yra m/2. Tiltai gali būti sujungti lygiagrečiai ir (arba) nuosekliai. 7 paveiksle parodyta lygiagretus ryšys tiltai.
Atsižvelgiant į elektros generatoriaus veikimo ypatybes, rotorius gali būti tiek statoriaus išorėje, tiek statoriaus viduje. 8 paveiksle parodyta elektros generatoriaus su išoriniu rotoriumi schema (10 elektromagnetų; 36=18+18 nuolatinių magnetų (k=2)). Tokio elektros generatoriaus konstrukcija ir veikimo principas yra panašūs į aprašytus aukščiau.
Elektros generatorius, pagamintas pagal šį išradimą, gali turėti keletą A, B ir C sekcijų (9 pav.). Tokių sekcijų skaičius priklauso nuo mechaninio energijos šaltinio (varančiojo variklio) galios ir reikalingų generatoriaus parametrų. Kiekvienas skyrius atitinka vieną iš aukščiau aprašytų konstrukcijų. Energijos generatorius gali turėti ir identiškų sekcijų, ir sekcijų, kurios viena nuo kitos skiriasi nuolatinių magnetų ir (arba) elektromagnetų skaičiumi arba ištaisymo grandine.
Pageidautina, kad identiškos sekcijos nebūtų viena kitos fazės. Tai galima pasiekti, pavyzdžiui, pradiniu rotoriaus poslinkiu gretimose sekcijose ir statoriaus elektromagnetų kampiniu poslinkiu gretimose sekcijose vienas kito atžvilgiu.
Diegimo pavyzdžiai:
1 pavyzdys. Pagal šį išradimą buvo pagamintas elektros generatorius, skirtas maitinti elektros prietaisus, kurių įtampa iki 36 V. Elektros generatorius pagamintas su besisukančiu išoriniu rotoriumi, ant kurio yra 36 nuolatiniai magnetai (po 18 kiekviename). eilė, k=2) pagaminta iš Fe-Nd lydinio -AT. Statoriuje yra 8 poros elektromagnetų, kurių kiekvienoje yra dvi ritės, kuriose yra 100 apsisukimų 0,9 mm skersmens PETV vielos. Perjungimo grandinė yra tiltas, sujungus tas pačias diametraliai priešingų elektromagnetų išvadas (7 pav.).
išorinis skersmuo - 167 mm;
išėjimo įtampa - 36 V;
maksimali srovė - 43 A;
galia - 1,5 kW.
2 pavyzdys Pagal šį išradimą buvo pagamintas elektros generatorius miesto elektrinių transporto priemonių maitinimo šaltiniams (pora 24 V akumuliatorių) įkrauti. Elektros generatorius pagamintas su besisukančiu vidiniu rotoriumi, ant kurio uždėti 28 nuolatiniai magnetai (po 14 kiekvienoje eilėje, k=1), pagaminti iš Fe-Nd-B lydinio. Statoriuje yra 6 poros elektromagnetų, kurių kiekvienoje yra dvi 150 apsisukimų ritės, apvyniotos 1,0 mm skersmens PETV viela. Perjungimo grandinė yra visos bangos su vidurio tašku (3 pav.).
Elektros generatorius turi šiuos parametrus:
išorinis skersmuo - 177 mm;
išėjimo įtampa - 31 V (24 V akumuliatoriaus bloko įkrovimui);
maksimali srovė - 35A,
maksimali galia - 1,1 kW.
Be to, generatoriuje yra automatinis 29,2 V įtampos reguliatorius.
PAREIŠKIMAS
1. Elektros generatorius, turintis bent vieną apskritą sekciją, įskaitant rotorių su apskrita magnetine grandine, ant kurio vienodu žingsniu pritvirtintas lyginis nuolatinių magnetų skaičius, sudarantis dvi lygiagrečias polių eiles su išilginiu ir skersiniu kintamu poliškumu, statorius, turintis lyginį pasagos formos elektromagnetų skaičių, išdėstytų poromis vienas priešais kitą, elektros srovės išlyginimo įtaisas, kuriame kiekvienas elektromagnetas turi dvi rites su priešingų apvijų serija, o kiekviena elektromagnetų ritė yra išdėstyta virš vienos iš lygiagrečių rotoriaus polių eilių ir polių skaičius vienoje eilutėje lygus n atitinka santykį
n=10+4k, kur k yra sveikas skaičius, kurio reikšmės yra 0, 1, 2, 3 ir kt.
2. Elektros generatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad statoriaus elektromagnetų skaičius m atitinka santykį m n-2.
3. Elektros generatorius pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad elektros srovės išlyginimo įtaisas turi diodus, prijungtus bent prie vieno iš elektromagnetų apvijų išėjimų.
4. Elektros generatorius pagal 3 punktą, besiskiriantis tuo, kad diodai yra sujungti į pilnos bangos grandinę su vidurio tašku.
5. Elektros generatorius pagal 3 punktą, besiskiriantis tuo, kad diodai yra sujungti tiltine grandine.
6. Elektros generatorius pagal 5 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad tiltelių skaičius yra lygus m ir jie yra sujungti vienas su kitu nuosekliai arba lygiagrečiai, arba nuosekliai lygiagrečiai.
7. Elektros generatorius pagal 5 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad tiltelių skaičius lygus m/2 ir kiekvienos diametraliai priešingų elektromagnetų poros vienas iš to paties pavadinimo išėjimų yra sujungtas vienas su kitu, o kiti yra prijungti prie vienas tiltas.
8. Elektros generatorius pagal bet kurį iš 1-7 punktų, besiskiriantis tuo, kad rotorius yra statoriaus išorėje.
9. Elektros generatorius pagal bet kurį iš 1-7 punktų, besiskiriantis tuo, kad rotorius yra statoriaus viduje.
10. Elektros generatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad turi mažiausiai dvi identiškas dalis.
11. Elektros generatorius pagal 10 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad mažiausiai dvi sekcijos yra viena kitos atžvilgiu perkeltos faze.
12. Elektros generatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad turi mažiausiai dvi sekcijas, kurios skiriasi elektromagnetų skaičiumi.
13. Elektros generatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad jis papildomai turi įtampos reguliatoriaus bloką.
Dragons Lord (2003 m.)
Užduotis: Sukurkite keletą elektromagnetinio generatoriaus variantų, įvertinkite įvesties ir išvesties parametrus, išbandykite keletą idėjų, dažniausiai aptinkamų kitų tyrėjų pateiktuose projektuose, palieskite skonio ir kvapo indukcijos procesą savo rankomis. Įvertinkite geriausius magnetinės grandinės matmenis, paėmimo ritių topologiją, ritinių matmenis, laido storį ir apsisukimų skaičių.
Buvo pagaminti trys iš esmės skirtingi generatorių su nuolatiniais magnetais modeliai. Pirmasis yra generatorius su langinėmis, kuriame iš feromagnetinės medžiagos pagamintos langinės nukreipia nuolatinio magneto magnetinį srautą į induktoriaus šerdį. Užraktas juda tarpelyje tarp magneto ir ritės ir perjungia magnetines linijas dėl langų pačioje langinėje. Buvo daroma prielaida, kad užraktas yra pakankamai lengvas ir jo sukimuisi sunaudojama mažai energijos, todėl generavimo procesas turės gerą efektyvumo (pavaros sąnaudų / išėjimo galios) balansą. Nuolatiniai magnetai fiksuojami nejudėdami, ritės taip pat nejudingai pritvirtintos prie prietaiso rėmo. Juda tik daugialapės užuolaidos.
Antrasis generatoriaus modelis be langinių. Judančioje rotoriaus dalyje yra nuolatiniai magnetai. Energijos paėmimo ritės yra sumontuotos nejudančios ant prietaiso rėmo. Buvo suprasta, kad yra naudinga rotoriuje turėti nuolatinius magnetus, nes išorinės energijos neeikvojame magnetiniam laukui palaikyti, tik judiname rotoriaus magnetus erdvėje (sukame rotorių). Taip pat šioje konstrukcijoje buvo išbandyti moduliai, kurie yra suporuotos ritės ant uždaro žiedo šerdies, pagal F-mašinos idėją, kur priešingi EML srautai yra tarpusavyje kompensuojami. Deja, antrojo generatoriaus modelio nuotraukų neišliko, nors tai buvo pati įdomiausia, praktiškiausia ir technologiškai pažangiausia versija iš visų trijų.
Trečiojoje generatoriaus versijoje buvo fiksuoti statoriaus magnetai, sumontuoti rėme aplink perimetrą, o besisukančioje rotoriaus dalyje buvo „įmontuoti“ ritės, kad surinktų generuojamą energiją. Prietaiso idėja buvo tokia: optimizuotos ritės buvo lengvesnės nei antrosios įrenginio versijos rotoriaus magnetai, o tai reiškė, kad sumažėjo tokio rotoriaus mazgo sukimosi sąnaudos. Tiesa, buvo problema organizuojant srovės paėmimą iš besisukančio rotoriaus, tačiau ji buvo greitai išspręsta naudojant lanksčias lameles ir du laidžius takelius ant rotoriaus ašies.
Ką mums pavyko sužinoti: Visų pirma, kaip pirmą kartą generatorių kuriantį žmogų, domėjausi ritių matmenimis ir kitais parametrais. Man kilo gana teisingas klausimas – kurie iš jų bus produktyviausi? Eksperimentuose labai greitai priėjau išvados, kad skersmenų santykis yra priimtiniausias: jei šerdies skersmenį imsime vienetu, tai ritės skersmuo bus trys. Eksperimentuose su pirmuoju generatoriumi buvo naudojamos 8 mm šerdies ritės ir atitinkamai ritės skersmuo buvo 24 mm. Antroje generatoriaus versijoje buvo 10 mm šerdies ritės, o ritės skersmuo - 30 mm. Paskutiniai atrodė taip:
Taip pat išbandėme keletą vienodo dydžio, bet skirtingo storio viela apvyniotų ritinių ir nubraižėme (lentelėse) išėjimo galios efektyvumą. Rezultatai buvo tokie, kokių ir tikėtasi: kuo didesnis vielos storis, tuo didesnis ritės efektyvumas išėjimo galios atžvilgiu. Tačiau vertės ne taip globaliai skiriasi viena nuo kitos, tiesiog keliais procentais. Todėl neatkreipiu į tai jūsų dėmesio.
Antrasis klausimas buvo susijęs su magnetinio srauto ekranavimu feromagnetinėmis langinėmis. Iš esmės pats principas. Ar tam tikra erdvės sritis yra ekranuota (izoliuota) nuo magnetinių linijų? Ar magnetinės linijos sunaikinamos? Kas vyksta sistemoje fiziniu požiūriu? Šie ir kiti klausimai buvo išbandyti primityviuose trečiųjų šalių modeliuose su nuolatiniais magnetais ir įvairių formų ekranais. Dėl to buvo galima išvesti griežtą taisyklę: magnetinių linijų negalima naikinti – kiek linijų (sąlygiškai) išėjo iš šiaurės ašigalio, lygiai tiek pat pateks į pietus, galime pakeisti tik šių linijų trajektoriją. erdvėje – jie mieliau tekės magnetiškai laidžioje terpėje (mūsų uždanga) nei ore. Šių išvadų dėka jau kitaip pažvelgsite į generatorių su užuolaidomis modelius ir jų dizainą. Būtina nedelsiant investuoti į įrenginį nenutrūkstamą kelią magnetinėms linijoms, kurias norite atimti iš tam tikro erdvės tūrio, nei atlikti magnetinio srauto moduliavimą tokiame tūryje.
Tada iškilo klausimas dėl reikiamo plieno užuolaidų lakšto storio. Fizikos vadovėlyje rašoma, kad feromagnetinio ekrano ribojamas tūris iš visų pusių yra izoliuotas nuo išorinio magnetinio lauko. Banalūs eksperimentai parodė, kad ši taisyklė ne visada teisinga dėl neišsamumo. Nepakankamas įvertinimas susijęs su feromagnetinės medžiagos, kuria mes ekranuojame, storiu (galiausiai – tūriu). Santykinai kalbant, yra konkreti vertė, kiek magnetinių linijų gali tilpti tam tikras feromagneto tūris. Tarkime, sąlyginai, 1 kvadratinio cm dydžio ekrano sekcija gali tilpti 100 magnetinių linijų. Jei pritaikysime tankesnį (galingą) magnetinį lauką, tada feromagnetas pateks į prisotinimą – jame negali tilpti daugiau nei 100 linijų ir visų linijų, kurios savo skaičiumi viršija šį skaičių. ribinė vertė nebebus ekranuotas mūsų ekrano. Jie tiesiog to nepastebės ir praeis. Taigi atranka neįvyks, tiksliau – tik dalinė atranka.
Atsižvelgiant į aukščiau nurodytas sąlygas, norintiems statyti siūlomas toks patobulinto užuolaidų generatoriaus modelis. Svarbu, kad užuolaidos būtų iš pakankamai storo lakšto, turinčio gerą pralaidumą. Su lanksčiuoju bus tam tikrų technologinių problemų, kad fiksuotas statoriaus magnetas būtų tokio „gėlės“ viduje. Beje, žiedinių magnetų naudojimas yra ir mano patobulinimas, kuris anksčiau nenaudotas. Žiedinis magnetas leidžia pašalinti nelygiais kraštais užuolaidos atsparumą sukimuisi, nes. bet kuriame sukimosi apskritimo taške sklendės požiūriu - mes turime tokį patį magnetinio lauko intensyvumą. Visi man žinomi tokių generatorių modeliai turėjo atskirus statoriaus magnetus, todėl jie a priori neveikia. Nesiimu vertinti bendro siūlomo modelio efektyvumo. Viskas parodys eksperimentą, jei jį atliksite. Sėkmės.
Toliau keli žodžiai apie antrąjį generatoriaus modelį su besisukančiais rotoriaus magnetais. Eksperimentų metu abejonės įsiskverbė į vieną tiesą, kurią skatina mūsų išsilavinimas. Būtent, manoma, kad magnetinis laukas uždaroje šerdyje yra vienodas bet kurioje savavališkoje dalyje, nes atrodo, kad magnetinės linijos yra uždaros, o indukcinė transformacija įprastame transformatoriuje galvojama per tam tikrą skaičių tų pačių magnetinių linijų. Tai yra, šiuolaikinio mokslo požiūriu, nesvarbu, kur tiksliai apvynioti antrinę grandinę ant transformatoriaus žiedinės šerdies, nes tariamai visada tas pats magnetinių linijų skaičius pradurs tą patį apsisukimų skaičių ir todėl sukurs tą patį EML.
Bet grįšime prie uždarų branduolių. Parodykime, kad ta pati abejonė gali būti išreikšta atvirų strypų šerdžių atžvilgiu. Buvo atliktas papildomas eksperimentas, kai labai trumpas solenoidas ašine kryptimi buvo naudojamas kaip jutiklis, matuojant sukeltą EML išilgai gana ilgos strypo šerdies. Paaiškėjo akivaizdu: magnetinio lauko stiprumas mažėja išilgai šerdies ašies, kaip turėtų būti visiems laukams atvirkščiai atstumo kvadratui. Klasikai tai aiškina taip: sako, kad ne visos magnetinės linijos pasiekia priešingą mūsų feromagnetinio strypo galą, tačiau daugelis iš jo išeina anksčiau, per šoninį paviršių ir grįžta oru. Taigi, šerdies pabaigoje yra mažiau linijų nei pradžioje. Šis teiginys yra visiškai klaidingas, o tai taip pat buvo įrodyta žiedo šerdims vėlesniuose eksperimentuose. Iš tikrųjų šerdis niekuo nesiskiria nuo bet kurios kitos terpės, o laukas joje sklinda ir nyksta pagal klasikinę reikšmę, atvirkščiai proporcingą atstumo kvadratui. Neteisinga vertinti magnetinį lauką mechaninio modelio ir ypač magnetinių linijų paradigmos požiūriu.
Ryšium su šiais atvirais naujais duomenimis, kūginės ritės. Ritė suvyniojama ant įprastos strypo šerdies ir kiekvienas paskesnis sluoksnis yra trumpinamas ašine kryptimi. Griežtai tariant, atstumo kvadratas lemia mažėjančio lauko tankio hiperbolinį dėsnį, kuris grafiškai diagramoje taip pat atitiks ritės kontūro išorinės linijos geometriją. Tačiau sąlygiškai apytiksliai galime padaryti jį visiškai kūgišką be kreivumo. Galutinio rezultato skirtumas nėra reikšmingas. Visa tai, kas išdėstyta pirmiau, taip pat galioja ritėms ant žiedinių uždarų šerdžių. Grąža iš kūginės ritės mano metodu yra beveik dvigubai didesnė nei iš klasikinės cilindrinės. Vėlesniais savo darbo laikotarpiais, kai mano žinių bazė apėmė pakankamai daug įvairių išradėjų ir jų įrenginių, kai kuriuose iš jų pastebėjau panašų požiūrį į ritinių topologiją. Gaila, kad šio fakto mokslas neapima.
Verta paminėti dar vieną svarbų patobulinimą, kuris turėtų būti taikomas pačiais įvairiausiais atvejais. Kalbu apie feromagnetinį ekraną ant magneto, esančio darbinės zonos gale (aukščiau esančiame paveikslėlyje du tokie „blynai“ pažymėti punktyrine linija). Tokie ekranai perkelia įsivaizduojamą magnetinio lauko centrą priešinga ekranui kryptimi, o tai tarsi sustiprina magnetą. Efektyvumo padidėjimas su tokiu patobulinimu bus gana didelis.
Leiskite pasakyti keletą žodžių apie F mašinos modulius. Jie pasirodė visiškai neveiksmingi ir vidutiniški. Faktas yra tas, kad pirminis srautas yra padalintas į du kanalus. Tai reiškia, kad matematiškai kiekvieno peties srautas yra lygus vienai sekundei viso. Be to, mes žinome, kad kuo didesnė įtampa, tuo didesnė srovė, jei yra apkrova. Nesileidžiant į tikslius skaičiavimus, šie du dydžiai (įtampa ir srovė, pagaminta veikiant apkrovai) gali būti laikomi tiesiogiai proporcingais. Taigi, santykinai kalbant, jei įtampa nukris per pusę, srovė taip pat sumažės per pusę, nes. nebėra to galingo dipolio, kuris palaikytų šią srovę. Ir prisiminus, kad galia yra įtampos ir srovės sandauga, ir žinant, kad kiekvienoje rankoje sumažinome pirminį srautą per pusę, gauname, kad galutinė galia toje pačioje rankoje sumažėja 2x2 = 4 kartus. Iš čia ir visas šios idėjos neefektyvumas.
Trečiasis modelis, žinoma, padidino efektyvumą, tačiau visi trys modeliai aiškiai parodė, kad pagrindinę žalą sistemai sukelia atvirkštinis žalingas poveikis apkraunant išvesties rites. Ir kuo daugiau išvesties ritių sumontuota, tuo aiškiau matysite šį neigiamą poveikį.
Norint pagerinti tokių prietaisų veikimą, galiu rekomenduoti padidinti nuolatinių magnetų savitąją galią (naudojant NdFeB), kartu sumažinant jų bendrą masę (tai reiškia antrąjį generatoriaus modelį), taip pat padidinti magnetinio srauto moduliacijos greitį, t.y. sukimosi greitis, kurį galima padaryti naudojant greitaeigius ir ekonomiškus vietinius variklius:
 |
| Rekomenduoju šiuos vietinės gamybos variklius (DPM ir DPR). |
Man atrodo labai problematiška pasiekti, kad bendras įrenginio efektyvumas būtų didesnis nei 100%, esant pačiam atvirkštiniam EMF. Greičiau net neįmanoma. Atgal EMF nėra išbandytų generatorių ypatybė, tai yra paties indukcijos proceso, šiuo metu žmonijos naudojamo elektros "išgavimo" būdo ypatybė. Todėl nustoju dirbti su mechaniniais generatoriais ir išeinu tyrinėti statinių (be judančių dalių) sistemų sritį. Ir linkiu jums viso ko geriausio, nes bet kokiu atveju tokių pažangių elektromagnetinių generatorių efektyvumas bus daug didesnis nei klasikinių. Taip pat, manau, buvo svarbu perteikti savo atradimus skaitytojui, nes juos galima panaudoti įvairiausiuose įrenginiuose.
Tai, kad neodimio magneto generatorius, pavyzdžiui, vėjo generatorius, yra naudingas, jau nekelia abejonių. Net jei visi namuose esantys prietaisai negali būti aprūpinti energija tokiu būdu, juk naudojant ilgą laiką, tai parodys save iš laimėtojo pusės. Padarę įrenginį savo rankomis, darbas bus dar ekonomiškesnis ir malonesnis.
Neodimio magnetų charakteristikos
Bet pirmiausia išsiaiškinkime, kas yra magnetai. Jie pasirodė ne taip seniai. Parduotuvėje magnetukų buvo galima įsigyti nuo praėjusio amžiaus 9-ojo dešimtmečio. Jie pagaminti iš neodimio, boro ir geležies. Pagrindinis elementas, žinoma, yra neodimis. Tai lantanido grupės metalas, kurio pagalba magnetai įgauna didžiulę sukibimo jėgą. Jei paimsite du didelius gabalus ir sutrauksite juos kartu, jų bus beveik neįmanoma atjungti.
Parduodant iš esmės, žinoma, yra miniatiūrinių rūšių. Bet kurioje dovanų parduotuvėje galite rasti kamuoliukų (ar kitų formų), pagamintų iš šio metalo. Didelė neodimio magnetų kaina paaiškinama žaliavų gavybos sudėtingumu ir jų gamybos technologija. Jei 3–5 milimetrų skersmens rutulys kainuos tik kelis rublius, tada už 20 ar daugiau milimetrų skersmens magnetą turėsite sumokėti 500 ar daugiau rublių.
Neodimio magnetai gaminami specialiose krosnyse, kuriose procesas vyksta neprieinant deguonies, vakuume arba atmosferoje su inertinėmis dujomis. Labiausiai paplitę yra ašinio įmagnetinimo magnetai, kuriuose lauko vektorius nukreipiamas išilgai vienos iš plokštumų, kuriose matuojamas storis.
Neodimio magnetų savybės yra labai vertingos, tačiau jos gali būti lengvai sugadintos ir nepataisomos. Taigi stiprus smūgis iš jų gali atimti visas savybes. Todėl turėtumėte stengtis išvengti kritimo. Taip pat pas skirtingi tipai yra temperatūros riba, kuri svyruoja nuo aštuoniasdešimt iki dviejų šimtų penkiasdešimt laipsnių. Kai temperatūra viršija ribą, magnetas praranda savo savybes.
Tinkamas ir rūpestingas naudojimas yra raktas į kokybės išlaikymą trisdešimt ar daugiau metų. Natūralus išmagnetinimas yra tik vienas procentas per metus.
Neodimio magnetų taikymas
Jie dažnai naudojami eksperimentuose fizikos ir elektrotechnikos srityse. Tačiau praktiškai šie magnetai jau buvo rasti platus pritaikymas, pavyzdžiui, pramonėje. Dažnai juos galima rasti suvenyrų kompozicijoje.
Dėl didelio sukibimo laipsnio jie labai naudingi ieškant požeminių metalinių objektų. Todėl daugelis paieškos sistemų naudoja įrangą, naudojančią neodimio magnetus, kad surastų įrangą, likusią po karo.
Jei seni akustiniai garsiakalbiai beveik neveikia, tai kartais verta prie ferito magnetų pritvirtinti neodimio magnetus, ir įranga vėl skambės puikiai.
Taigi ant variklio ar generatoriaus galite pabandyti pakeisti senus magnetus. Tada yra tikimybė, kad technika veiks daug geriau. Sumažės ir vartojimas.
Žmonija ilgą laiką ieškojo neodimio magnetų, kaip kai kurie mano, technologija gali įgauti tikrą formą.
Paruoštas vertikaliai orientuotas vėjo generatorius
Vėjo turbinoms, ypač pastaraisiais metais, atsinaujino susidomėjimas. Atsirado naujų modelių, kurie yra patogesni ir praktiškesni.
Dar visai neseniai daugiausia buvo naudojamos horizontalios vėjo turbinos su trimis mentėmis. O vertikalūs vaizdai neišplito dėl didelės apkrovos vėjo rato guoliams, dėl to atsirado padidėjusi trintis, sugerianti energiją.
Tačiau dėl magnetinės levitacijos principų naudojimo vėjo generatorius ant neodimio magnetų buvo pradėtas naudoti tiksliai vertikaliai orientuotas, su ryškiu laisvu inerciniu sukimu. Šiuo metu jis pasirodė esąs veiksmingesnis nei horizontalus.
Lengvas startas pasiekiamas dėl magnetinės levitacijos principo. Ir dėka daugiapoliškumo, kuris suteikia Nominali įtampa esant mažam greičiui, galima visiškai atsisakyti pavarų dėžių.
Kai kurie įrenginiai gali pradėti veikti, kai vėjo greitis siekia vos pusantro centimetro per sekundę, o pasiekus vos tris ar keturis metrus per sekundę – jau gali prilygti generuojamai įrenginio galiai.
Taikymo sritis
Taigi vėjo generatorius, priklausomai nuo savo galios, gali aprūpinti energiją įvairioms konstrukcijoms.
Miesto butai.
Privatūs namai, vasarnamiai, parduotuvės, automobilių plovyklos.
Darželiai, ligoninės, uostai ir kitos miesto įstaigos.
Privalumai
Prietaisai perkami jau paruošti arba gaminami savarankiškai. Įsigijus vėjo generatorių, belieka jį sumontuoti. Jau atlikti visi derinimai ir derinimai, atlikti bandymai įvairiomis klimato sąlygomis.
Neodimio magnetai, naudojami vietoj pavarų dėžės ir guolių, leidžia pasiekti šiuos rezultatus:
sumažėja trintis ir pailgėja visų dalių tarnavimo laikas;
veikimo metu prietaiso vibracija ir triukšmas išnyksta;
išlaidos sumažinamos;
taupo elektros energiją;
pašalina reguliarios priežiūros poreikį.
Vėjo generatorių galima įsigyti su įmontuotu inverteriu, kuris įkrauna akumuliatorių, taip pat su valdikliu.
Labiausiai paplitę modeliai
Neodimio magnetų generatorius gali būti pagamintas ant vieno arba dvigubo laikiklio. Be pagrindinių neodimio magnetų, konstrukcijoje galima numatyti papildomus ferito magnetus. Sparno aukštis yra skirtingas, daugiausia nuo vieno iki trijų metrų.
Galingesni modeliai turi dvigubą laikiklį. Jie taip pat montuoja papildomus generatorius ant ferito magnetų ir turi skirtingus sparnų aukščius ir skersmenis.
Naminiai dizainai
Atsižvelgiant į tai, kad ne visi gali sau leisti nusipirkti vėjo varomą neodimio magnetų generatorių, jie dažnai nusprendžia statyti konstrukciją savo rankomis. Apsvarstykite įvairių variantų prietaisus, kuriuos nesunkiai pasigaminsite patys.
DIY vėjo generatorius
Turėdamas vertikalią sukimosi ašį, jis paprastai turi nuo trijų iki šešių ašmenų. Konstrukciją sudaro statorius, mentės (fiksuotos ir besisukančios) ir rotorius. Vėjas veikia mentes, turbinos įėjimą ir išėjimą. Automobilių stebulės kartais naudojamos kaip atrama. Toks generatorius ant neodimio magnetų yra tylus, išlieka stabilus net pučiant stipriam vėjui. Jam nereikia aukšto stiebo. Judėjimas prasideda net esant labai silpnam vėjui.
Kas gali būti fiksuotas generatoriaus įrenginys
Yra žinoma, kad elektrovaros jėga per laidą susidaro keičiant magnetinį lauką. Stacionaraus generatoriaus šerdis sukuriama elektroniniu valdymu, o ne mechaniškai. Generatorius automatiškai valdo srautą, veikdamas rezonansiškai ir sunaudodamas labai mažai energijos. Jo vibracijos nukreipia geležies arba ferito šerdies magnetinius srautus į šonus. Kuo didesnis virpesių dažnis, tuo stipresnė generatoriaus galia. Paleidimas realizuojamas trumpalaikiu impulsu į generatorių.
Kaip pasidaryti amžinąjį variklį
Neodimio magnetuose jie iš esmės yra to paties tipo pagal veikimo principą. Standartinė parinktis jau yra ašinio tipo.
Jis pagrįstas stebule iš automobilio su stabdžių diskais. Tokia bazė taps patikima ir galinga.
Nusprendus jį naudoti, stebulę reikia visiškai išardyti ir patikrinti, ar ten yra pakankamai tepalo, o prireikus nuvalyti rūdis. Tada gatavas prietaisas bus maloniai nudažytas ir įgaus „namą“, išpuoselėtą išvaizdą.
Vienfaziame įrenginyje polių skaičius turi būti lygus magnetų skaičiui. Trijų fazių atveju reikia laikytis santykio nuo dviejų iki trijų arba keturių su trimis. Magnetai dedami su kintamaisiais poliais. Jie turi būti tiksliai išdėstyti. Norėdami tai padaryti, galite nupiešti šabloną ant popieriaus, jį iškirpti ir tiksliai perkelti į diską.
Kad stulpai nesupainiotų, žymekliai daromi žymekliu. Norėdami tai padaryti, magnetai atnešami su viena puse: tas, kuris traukia, žymimas ženklu „+“, o atstumiantis – „-“. Magnetai turi pritraukti, tai yra tie, kurie yra vienas priešais kitą, turi turėti skirtingus polius.
Dažniausiai naudojami superklijai ar pan., o po to, kai lipdukas užpilamas dar epoksidine derva, kad padidintų stiprumą, prieš tai padarius „ribeles“, kad neištekėtų.
Trijų arba vienfazių
Neodimio magneto generatorius paprastai veikia su vibracija esant apkrovai, nes jis nesuteiks pastovios srovės išvesties, o tai sukels staigią amplitudę.
Bet su trifaze sistema bet kuriuo metu tai garantuojama nuolatinė galia dėl fazės kompensavimo. Todėl nebus jokios vibracijos, nebus zvimbimo. Ir darbo efektyvumas bus penkiasdešimt procentų didesnis nei atliekant vieną fazę.
Ritės apvija ir surinkimas
Neodimio magnetų generatorius daugiausia apskaičiuojamas akimis. Bet geriau, žinoma, pasiekti tikslumą. Pavyzdžiui, mažo greičio įrenginiui, kuriame akumuliatoriaus įkrovimas pradėtų veikti 100–150 apsisukimų per minutę greičiu, reikėtų 1000–1200 apsisukimų. Bendras skaičius padalintas iš ritinių skaičiaus. Tiek daug apsisukimų reikės kiekviename iš jų. Ritės apvyniotos kuo storesne viela, nes esant mažesnei varžai, srovė bus didesnė (esant didelei įtampai, varža užims visą srovę).
Paprastai jie naudoja apvalius, tačiau geriau vynioti pailgos formos ritinius. Vidinė anga turi būti lygi arba didesnė už magneto skersmenį. Be to, optimalus magnetas bus stačiakampio, o ne poveržlės pavidalo, nes pirmųjų magnetinis laukas ištemptas išilgai, o antrųjų – centre.
Statoriaus storis lygus magnetų storiui. Formai galite naudoti fanerą. Stiklo pluoštas dedamas ant jo apačios ir ritinių viršaus, kad būtų stiprus. Ritės yra sujungtos viena su kita, o kiekviena fazė išvedama sujungta trikampiu arba žvaigžde.
Belieka padaryti stiebą ir patikimą pagrindą.
Žinoma, tai nėra nuolatinis variklis su neodimio magnetais. Tačiau naudojant vėjo generatorių bus sutaupyta.
Atsiuntė:
1 dalis. Išsamiai aptariama klasikinio mažo greičio nuolatinio magneto generatoriaus, kurio galia apie 35 W, esant 200 aps./min., ir apie 160 W, esant 400 aps./min., gamyba.
1. Įvadas
Tai nuolatinio magneto generatoriaus (PMG) gamybos instrukcija, kuri gamina kintamoji srovė. Jis generuoja ne "pramoninę" 220V įtampą, o žemą kintamoji įtampa trijose fazėse, kuri vėliau ištaisoma ir tiekiama į išėjimą nuolatinės srovės forma, kurios parametrai tinkami 12V akumuliatorių įkrovimui.
Tokie generatoriai plačiai naudojami namų gamybos mini hidroelektrinėse, vėjo malūnuose ir kitose „pasidaryk pats“ elektrinėse. Aprašymas, kurį sukūrė daktaras Smale Hennas, paskelbtas garsaus Škotijos DIYer ir daugelio vadovų Hugh Pigoto autoriaus svetainėje.
Šis nuolatinio magneto generatorius susideda iš šių komponentų:
1. Plieninės ašys ir spyruoklės (velenai ir stuburai)
2. Statorius su vielos ritėmis (statorius)
3. Du magnetiniai rotoriai (magnetinis rotorius)
4. Lygintuvas
Statoriuje yra šešios ritės Varinė viela užpildytas epoksidine derva. Statoriaus korpusas tvirtinamas spyruoklėmis ir nesisuka. Laidai iš ritinių yra prijungti prie lygintuvo, kuris gamina D.C. skirtas krauti 12V baterijas. Lygintuvas pritvirtintas prie aliuminio radiatoriaus, kad jis neperkaistų.
Magnetiniai rotoriai pritvirtinti prie kompozicinės konstrukcijos, besisukančios apie ašį. Galinis rotorius sumontuotas už statoriaus ir juo uždaromas. Priekinis rotorius yra išorėje ir yra pritvirtintas prie galinio rotoriaus ilgais stipinais, einančiomis per centrinę statoriaus angą. Naudojant nuolatinio magneto generatorių su vėjo malūnu, vėjo malūno mentės bus sumontuotos ant tų pačių stipinų. Jie suks rotorius ir taip judės magnetus išilgai ritės. Kintamasis rotorių magnetinis laukas generuoja srovę ritėse.
Šis nuolatinio magneto generatorius skirtas naudoti su maža vėjo turbina. Norint pagaminti patį vėjo generatorių, jums reikia šių mazgų:
Stiebas: plieninis vamzdis, pritvirtintas kabeliais (bokštas)
„Besisukanti galvutė“, kuri montuojama ant stiebo viršaus
Uodega, skirta vėjo malūnui sukti vėjyje (uodega)
Ašmenų rinkinys (ašmenų)
Nuolatinio magneto generatorius veikia mažu greičiu. Žemiau esančioje diagramoje parodyta generatoriaus galia kraunant 12V akumuliatorių. Esant 420 aps./min., jis sukuria 180 vatų = 15 A x 12 V
At daugiau greičio generatorius, kad pagamintų daugiau energijos. Tačiau didesnė srovė šildo rites ir efektyvumą. krinta. Norint naudoti kintamosios srovės generatorių dideliam greičiui, rites geriau apvynioti kitu, storesniu laidu ir apsukti ritėje mažiau. Tačiau tuo pačiu metu, esant mažam greičiui, generatorius veiks prastai.
Norėdami naudoti šį generatorių dideliu ir mažu greičiu, galite pakeisti ritės prijungimo būdą: perjungti iš žvaigždės į trikampį ir atvirkščiai.
Grafike parodyta išėjimo galios priklausomybė nuo greičio įvairių tipų jungtims. „Žvaigždė“ pradeda veikti mažu greičiu (170 aps./min.). „Trikampis“ suteikia daugiau galios bet tik esant dideliems sūkiams. Žvaigždė yra gera su mažu vėju, trikampis su dideliu.
Jei padidinsite nuolatinio magneto generatoriaus dydį, tada tuo pačiu greičiu jis gali pagaminti daugiau energijos.
Dėmesio
Gamindami nuolatinio magneto generatorių atkreipkite ypatingą dėmesį į magnetų tvirtinimą – jokiu būdu negalima jų atskirti nuo sėdynės! Kabantis magnetas pradeda ardyti statoriaus korpusą ir negrįžtamai sugadinti generatorių.
Griežtai laikykitės rotoriaus liejimo instrukcijų – jokiu būdu neapsiribokite tiesiog magnetų klijavimu prie plieninių diskų.
Surinkdami nedaužykite į rotorių plaktuku
Palikite bent 1 mm tarpą tarp rotorių ir statoriaus (didesnis atstumas, kai naudojamas sunkiems darbams)
Nenaudokite nuolatinio magneto generatoriaus greičiu, viršijančiu 800 aps./min. (Kai vėjo malūnas sukasi tokiu greičiu, jame atsiranda giroskopinės jėgos, kurios gali sulenkti ašis ir magnetai liesti rotorių)
Netvirtinkite ašmenų tiesiai prie išorinio rotoriaus, pritvirtinkite tik prie stipinų.
Tvirtindami peilius prie stipinų, laikykite generatorių taip, kad jo sukimosi ašis būtų vertikali, o ne horizontali.
Rotorius, guolių mazgas, profilis su ašimi
Medžiagos liejimo formoms ir įrankiams.- Grindų lentos ir medienos klijai
- Švitrinis popierius, poliravimas vašku (jei yra - poliuretaninis lakas + skystis jo pašalinimui)
- Dažų teptukai, kempinė jiems valyti
- Fanera 13 mm įrankiams ir formoms
- Plieninis strypas arba vamzdis vyniotuvui
- Storo metalo lakšto gabalai
Įrankiai
- Akiniai, kaukė, pirštinės
- Darbinis stalas su spaustukais
- Suvirinimo aparatas
- kampinis šlifuoklis
- metalo pjūklas, plaktukas, perforatorius, kaltas
- matuoklis, kompasai, transporteris
- veržliarakčiai: 8, 10, 13, 17, 19 mm, 2 kiekvieno tipo
- rankenėlę ir bakstelėkite M10, kad padarytumėte skyles magnetiniame rotoriuje
- varinė viela magneto padėties nustatymui
- vertikali gręžimo mašina
- grąžtai 6, 8, 10, 12 mm
- grąžtas skylėms daryti 25 mm, 65 mm
- medžio tekinimo staklės
- tekinimo staklės
- dėlionės medienai
- svarstyklės epoksidinės dervos svėrimui. Katalizatoriaus purkštuvas, plastikiniai padėklai, žirklės
- lituoklis, lituoklis su srautu, vielos pjovikliai, aštrus peilis
Šiame skyriuje aprašoma gamyba specialius įrenginius(įranga) ir liejimo formos. Yra daug būdų, kaip gaminti tokius įrenginius, vienas iš jų aprašytas čia. Liejimo formas ir nuolatinio magneto generatoriaus įrankius galima naudoti pakartotinai.
3.1 suktuvas
Generatoriaus statoriuje yra 6 ritės po 100 vijų varinės vielos.
Ritės gaminamos vyniojant ant faneros šablono. Šablonas montuojamas ant rankenos galo, tarp faneros skruostų.
Rašiklio gamyba
Nupjaukite 60x30x6 mm plieninės plokštės gabalą (duokite arba paimkite) ir tvirtai pritvirtinkite (arba suvirinkite) prie rankenos galo, kaip parodyta žemiau.
Išgręžiame 2 6 mm skersmens skyles 40 mm atstumu viena nuo kitos
Iškirpkite 3 13 mm faneros gabalus, kaip parodyta žemiau.
Šablono matmenys 50 x 50 mm ir 13 mm storio. Kraštai suapvalinti. Du skruostai – 125 x 125 mm, su 20 mm gylio išpjovomis viršuje ir apačioje. Išpjovos reikalingos norint po apvijos pritvirtinti ritę elektrine juosta.
Surenkame visas dalis, kaip parodyta žemiau, ir išgręžiame skylutes varžtams, skersmuo 6 mm, 40 mm atstumu. Geriausia naudoti vertikalią gręžimo mašiną.
Įkiškite du varžtus per plieno plokštės skylutes ir sumontuokite visą konstrukciją, šabloną tarp skruostų. Geriausia naudoti sparnuotus riešutus.
Montavimo angos šablonas.
Magnetiniai rotoriai sumontuoti ant guolio stebulės. Agregatas turi flanšą su skylutėmis. Pavyzdžiui, tai gali būti 4 skylės, esančios ant 102 mm skersmens apskritimo (anglų kalba yra specialus terminas pitch circle diametras, PCD). Arba galite suprojektuoti skirtingą skylių skaičių, priklausomai nuo guolio mazgo. Toliau žiūrime į PCD 102 mm.
PCD šablonas bus naudojamas gręžti skyles rotoriuje ir taip pat subalansuoti rotorių. Skylės turi būti pažymėtos ir išgręžtos didžiausiu tikslumu.
a) supjaustykite 125 x 125 mm kvadratinę plieno plokštę
b) nubrėžti įstrižaines ir permušti centrą
c) išplėskite kompasą iki 51 mm spindulio, nubrėžkite apskritimą
d) apskritimo skersmuo yra PCD
e) pažymėkite 2 apskritimo ir vienos iš įstrižainių susikirtimo taškus
f) atitraukite kompasą 72 mm (skaičiai tinka PCD 102 mm). Pažymėkite du apskritimo taškus tiksliai 72 mm atstumu nuo ankstesnių dviejų.
g) Išgręžkite 4 skylutes 72 mm atstumu viena nuo kitos, pirmiausia naudokite mažo skersmens grąžtą.
Šablonas magnetų padėties nustatymui
a) Pažymėkite faneros ruošinio centrą
b) Iš pažymėto taško nubrėžkite 3 apskritimus, kurių skersmuo 50 mm, 102 mm ir 200 m
c) Nubrėžkite 2 lygiagrečias linijas kaip 50 mm apskritimo liestinę (pavaizduota aukščiau)
d) Išleisk dar 3 poras lygiagrečios linijos 45 ir 90 laipsnių kampu į pirmąją porą.
e) Linijomis pažymėkite magnetų vietas ir iškirpkite šabloną išilgai storos linijos (paveikslėlis aukščiau)
f) Nubrėžkite liniją tarp dviejų priešingų magnetų centrų
g) Uždėkite plieninį PCD tvirtinimo angos šabloną ant 102 mm apskritimo, sulygiuokite jį su linija tarp magnetų centrų ir išgręžkite skylutes plieniniame šablone.
3.3 Formos ir įrankiai: liejimo formų gamyba
Pradėkime gaminti formas rotoriaus ir statoriaus liejimui. Jie gali būti pagaminti iš medžio arba aliuminio. Kitas būdas – iš molio lipdyti formas ir išlyginti jas ant puodžiaus rato kaip puodą. Formos paviršius bus išorinis statoriaus arba rotoriaus paviršius. Tada formos viduje bus dedami stiklo pluošto įdėklai. Formos paviršius turi būti kuo lygesnis.
Formos turi būti stiprios. Sukietėjus statorių ar rotorių nėra lengva išmušti iš formos, gali prireikti poros smūgių plaktuku.
Iš grindų lentos iškirpkite keletą diskų (paveikslėlis žemiau), maždaug 500 mm skersmens.
Visuose diskuose, išskyrus vieną, išpjaukite apvalias 360 mm skersmens skylutes, kad gautumėte žiedus.
Ant likusio disko nubrėžkite 360 mm skersmens apskritimą
Išgręžkite 12 mm skylę disko centre
Priklijuokite žiedus prie disko, kad gautumėte 60 mm aukščio krūvą. Ištepkite daugiau klijų viduje.
Iškirpkite diską iš 140 mm skersmens 15 mm faneros, jo centre išgręžkite 12 mm skylę
Įkiškite 12 mm varžtą per abi skylutes ir priklijuokite mažą diską prie didelio disko centro. Ištepkite daugiau klijų aplink disko kraštus
Pritvirtinkite konstrukciją prie kito savadarbio disko arba prie tekinimo staklės disko, arba prie rato. Apskritai jums reikia vadinamosios priekinės plokštės (laikiklio) toliau pateiktame paveikslėlyje.
Sukdami laikiklį, pieštuku nubrėžkite apskritimą jo centre.
Šiame centre išgręžkite 12 mm skylę. Gręžtuvas turi būti griežtai lygiagretus ašiai.
Priklijuotus diskus (toliau – ruošinys) prisukite prie laikiklio 12mm varžtu. Pritvirtinkite papildomais 4 varžtais.
Patikrinkite ruošinio sukimąsi. Norėdami tai padaryti, turite laikyti pieštuką šalia paviršiaus, kai ruošinys sukasi. Jei pieštukas palieka žymę, tada šioje vietoje paviršiuje yra iškilimas. Atsukite varžtus ir tarp laikiklio ir ruošinio priešingame ruošinio paviršiuje įkiškite popieriaus gabalėlius prie pieštuko žymių. Priveržkite varžtus ir bandykite dar kartą
Dabar ruošinį galite apdoroti pjaustytuvu.
Iškirpkite plokščią paviršių ruošinio vidinėje pusėje.
Ant vidinio paviršiaus padarykite 7 laipsnių nuožulną
Bendras vidaus skersmuo turi būti 380 mm
Plokščios dalies skersmuo 360 mm (žr. paveikslėlį žemiau)
Vidiniai kampai suapvalinti, neaštrūs
Sumalkite vidinį diską iki 130 mm skersmens. Kampai taip pat suapvalinti (nuotrauka žemiau)
Patikrinkite, ar ritė laisvai telpa į savo vietą - jei ne, tada šiek tiek pragręžkite vidinį paviršių arba sumažinkite vidinio disko skersmenį.
Nuimkite ruošinį nuo tekinimo staklių.
Centrinėje dalyje išgręžkite 4 skylutes (jų reikia norint atskirti išorinę ir vidinę statoriaus formas, vidinė forma aprašyta kitame skyriuje). Smulkius faneros gabalėlius įkalkite į užpakalines skylutes, kad „sustotų“.
3.3.2 Vidinė statoriaus forma.Pjovimo diskai, kurių skersmuo 370 mm
Kiekvieno iš jų centre išgręžkite 12 mm skylę
Suklijuokite juos krūvoje (pav. aukščiau), pritvirtinkite 12 mm varžtu
Krūvos storis turi būti ne mažesnis kaip 45 mm, geriausia 50 mm
Išilgai krašto paleiskite 20 laipsnių pjaustytuvą, nupjaukite kampą taip, kad skersmuo sumažėtų nuo 368 mm iki 325 mm
Patikrinkite, ar išorinė forma yra ant vidinės formos su 6 mm tarpu aplink kraštą. Tada nuimkite vidinę formą iš mašinos.
Pažymėkite dvi linijas didesniame formos paviršiuje, 340 mm atstumu vienas nuo kito.
Nupjaukite nuožulnes, kaip parodyta žemiau
Nuožulniai šiose vietose leis įpilti užpildymo medžiagos ir taip sustiprinti statoriaus tvirtinimo taškus.
3.3.3 rotoriaus liejimo forma.Generatoriui reikia 2 magnetinių rotorių. Jiems reikia vienos liejimo formos, bet geriau turėti dvi, kad procesas būtų pagreitintas.
Išorinė rotoriaus forma (pav. toliau) yra panaši į statoriaus išorinę formą, bet paprastesnė:
Naudodami tvirtinimo angos šabloną (aptartą aukščiau), išgręžkite 4 skyles, kad vėliau pritvirtintumėte magnetinius rotorius.
Norint išlieti magnetinį rotorių, taip pat reikalinga vidinė liejimo forma (pav. žemiau), su tokiu pat tvirtinimo angų žymėjimu.
Visos formos turi būti nušlifuotos, kad paviršius būtų labai lygus ir padengtas vaškuotu poliuretano kempinės skiediniu.
Formų dažyti nebūtina: kaitinant dažai įtrūks ir sugadins liejimo paviršių.
3.3.4 Statoriaus šablonai
Šablonas kaiščiams.
Pilant į statorių, reikia užsandarinti 4 atraminius 8 mm kaiščius. Kad jie nesikreiptų, kol epocha džiūsta, jie tvirtinami vietoje naudojant šabloną, kurį dabar pagaminsime. Šablonas pagamintas iš medinio bloko 380 x 50 x 25 mm. Matmenys turi būti tiksliai išlaikyti, kitaip kaiščiai nesutaps su tvirtinimo kaiščiais.
a) pažymėkite juostos centrą didžiausiame krašte (pav. žemiau)
b) nubrėžkite kompasu du lankus, kurių spindulys yra 178 mm
c) pažymėkite 2 taškus ant kiekvieno lanko 30 mm atstumu vienas nuo kito ir 10 mm nuo krašto.
d) Išgręžkite 4 8 mm skylutes, geriausia gręžtuvu
e) Atsargiai nuvalykite išėjimo angas, kad nepaliktų žymės ant liejinio.
popierinis šablonas
Statoriaus gamybai naudojamas vadinamasis miltelinis stiklo kilimėlis (stiklo medžiaga su miltelių rišikliu). Norėdami iš jo iškirpti statoriaus komponentus, padarykite popierinius šablonus. Juos galima apibraukti flomasteriu ir iš stiklo kilimėlio iškirpti gautą figūrą.
Apvyniokite formą popieriaus lapu ir pažymėkite kraštą.
Tęsinys.