สิ่งประดิษฐ์ปัจจุบันเกี่ยวข้องกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าคือ brushless เครื่องจักรไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง และสามารถใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใดๆ ที่ต้องการแหล่งพลังงานอิสระ ผลกระทบ: การสร้างขนาดกะทัดรัดที่มีประสิทธิภาพสูง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งช่วยให้ในขณะที่ยังคงรักษาการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายและเชื่อถือได้เพื่อเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์เอาต์พุตอย่างกว้างขวาง กระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งาน สาระสำคัญของการประดิษฐ์คือ brushless เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกับ แม่เหล็กถาวรประกอบด้วยหนึ่งส่วนหรือมากกว่า ซึ่งแต่ละส่วนประกอบด้วยโรเตอร์ที่มีวงจรแม่เหล็กทรงกลมซึ่งมีแม่เหล็กถาวรจำนวนเท่ากันซึ่งกำหนดไว้ด้วยระยะห่างเท่ากัน สเตเตอร์ที่มีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้าจำนวนเท่ากันจัดเรียงเป็นคู่ตรงข้ามกัน อื่น ๆ และมีสองขดลวดที่มีชุดของทิศทางคดเคี้ยวตรงข้าม , อุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้า. แม่เหล็กถาวรถูกตรึงบนแกนแม่เหล็กในลักษณะที่ทำให้เป็นแถวคู่ขนานกันสองแถวที่มีขั้วไฟฟ้าสลับตามยาวและตามขวาง แม่เหล็กไฟฟ้าจะวางเรียงตามแถวของขั้วดังกล่าว เพื่อให้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละเส้นตั้งอยู่เหนือแถวขนานของเสาโรเตอร์ จำนวนขั้วในหนึ่งแถว เท่ากับ n ตรงกับความสัมพันธ์: n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น จำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดมักจะไม่เกินจำนวน (n-2) 12w.p. f-ly, 9 ป่วย
ภาพวาดสิทธิบัตร RF 2303849
การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรไฟฟ้าไร้แปรงถ่าน โดยเฉพาะเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง และสามารถใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใดๆ ที่ต้องใช้แหล่งพลังงานอิสระ
เครื่อง AC synchronous ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในด้านการผลิตและการบริโภค พลังงานไฟฟ้า. ทั้งหมด เครื่องซิงโครนัสมีคุณสมบัติของการย้อนกลับนั่นคือแต่ละคนสามารถทำงานได้ทั้งในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและในโหมดเครื่องยนต์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสประกอบด้วยสเตเตอร์ ซึ่งมักจะเป็นทรงกระบอกเคลือบกลวงที่มีร่องตามยาวบนพื้นผิวด้านใน ซึ่งมีขดลวดสเตเตอร์ตั้งอยู่ และโรเตอร์ซึ่งเป็นแม่เหล็กถาวรของขั้วไฟฟ้าสลับ ซึ่งอยู่บนเพลาที่สามารถขับเคลื่อนได้ในอันเดียว วิธีหรืออย่างอื่น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรมที่มีกำลังสูงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้น สนามแม่เหล็กใช้ขดลวดกระตุ้นที่อยู่บนโรเตอร์ ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีกำลังไฟค่อนข้างต่ำจะใช้แม่เหล็กถาวรที่โรเตอร์
ที่ความเร็วคงที่ รูปร่างของเส้นโค้ง EMF ที่สร้างโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกกำหนดโดยกฎการกระจายของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในช่องว่างระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์เท่านั้น ดังนั้นเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีรูปร่างที่แน่นอนและเพื่อการแปลงที่มีประสิทธิภาพ พลังงานกลในการใช้ไฟฟ้า รูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันของโรเตอร์และสเตเตอร์และยังเลือกจำนวนขั้วแม่เหล็กถาวรที่เหมาะสมและจำนวนรอบของขดลวดสเตเตอร์ 2004155537) พารามิเตอร์ที่ระบุไม่เป็นสากล แต่ถูกเลือกขึ้นอยู่กับสภาพการทำงาน ซึ่งมักจะนำไปสู่การเสื่อมสภาพในลักษณะอื่นๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นอกจากนี้ รูปร่างที่ซับซ้อนของโรเตอร์หรือสเตเตอร์ยังทำให้การผลิตและการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซับซ้อนขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแมกนีโตอิเล็กทริกแบบซิงโครนัสสามารถมีรูปร่างที่แตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น ที่พลังงานต่ำ โรเตอร์มักจะทำในรูปของ "เครื่องหมายดอกจัน" โดยมี พลังปานกลาง- มีเสารูปกรงเล็บและแม่เหล็กถาวรทรงกระบอก โรเตอร์แบบขั้วก้ามปูทำให้สามารถรับเครื่องกำเนิดการกระเจิงของขั้วที่จำกัดกระแสไฟกระชากในกรณีที่เกิดกะทันหัน ไฟฟ้าลัดวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแม่เหล็กถาวร เป็นการยากที่จะรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าเมื่อโหลดมีการเปลี่ยนแปลง (เนื่องจากไม่มีการป้อนกลับทางแม่เหล็ก เช่น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีขดลวดกระตุ้น) เพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟขาออกและแก้ไขกระแสไฟ วงจรไฟฟ้าต่างๆ จะถูกใช้ (GB 1146033)
สิ่งประดิษฐ์ในปัจจุบันมุ่งไปที่การสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงขนาดกะทัดรัด ซึ่งช่วยให้ในขณะที่รักษาการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายและเชื่อถือได้ สามารถปรับพารามิเตอร์เอาต์พุตของกระแสไฟฟ้าได้อย่างกว้างขวางโดยขึ้นอยู่กับสภาพการทำงาน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นตามการประดิษฐ์ปัจจุบันคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรแบบไม่มีแปรงถ่าน ประกอบด้วยหนึ่งส่วนขึ้นไป ซึ่งแต่ละส่วนประกอบด้วย:
โรเตอร์ที่มีวงจรแม่เหล็กแบบวงกลมซึ่งมีแม่เหล็กถาวรจำนวนเท่าๆ กันได้รับการแก้ไขด้วยระยะพิทช์เท่ากัน
สเตเตอร์ที่มีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้า (รูปตัวยู) จำนวนเท่ากันจัดเรียงเป็นคู่ตรงข้ามกันและมีขดลวดสองอันแต่ละอันมีทิศทางคดเคี้ยวตรงกันข้ามตามลำดับ
อุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้า
แม่เหล็กถาวรถูกตรึงบนแกนแม่เหล็กในลักษณะที่ทำให้เป็นแถวคู่ขนานกันสองแถวที่มีขั้วไฟฟ้าสลับตามยาวและตามขวาง แม่เหล็กไฟฟ้าจะวางเรียงตามแถวของขั้วดังกล่าว เพื่อให้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละเส้นตั้งอยู่เหนือแถวขนานของเสาโรเตอร์ จำนวนขั้วในหนึ่งแถว เท่ากับ n ตรงกับความสัมพันธ์: n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น จำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดมักจะไม่เกินจำนวน n-2
อุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสมักจะเป็นหนึ่งในวงจรเรียงกระแสมาตรฐานที่สร้างจากไดโอด: คลื่นเต็มที่มีจุดกึ่งกลางหรือสะพานที่เชื่อมต่อกับขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัว หากจำเป็น สามารถใช้วงจรการแก้ไขอื่นได้
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรเตอร์สามารถอยู่ได้ทั้งที่ด้านนอกของสเตเตอร์และภายในสเตเตอร์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นตามการประดิษฐ์นี้อาจมีส่วนที่เหมือนกันหลายส่วน จำนวนส่วนดังกล่าวขึ้นอยู่กับกำลังของแหล่งพลังงานกล (มอเตอร์ขับเคลื่อน) และพารามิเตอร์ที่จำเป็นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนต่าง ๆ จะไม่สัมพันธ์กัน ซึ่งสามารถทำได้ ตัวอย่างเช่น โดยเริ่มแรกขยับโรเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันด้วยมุม α ตั้งแต่ 0° ถึง 360°/n หรือการเลื่อนเชิงมุมของแม่เหล็กไฟฟ้าสเตเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันซึ่งสัมพันธ์กัน นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังมีหน่วยควบคุมแรงดันไฟฟ้าด้วย
สาระสำคัญของการประดิษฐ์แสดงโดยภาพวาดต่อไปนี้:
รูปที่ 1(a) และ (b) แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามการประดิษฐ์ปัจจุบัน ซึ่งโรเตอร์ตั้งอยู่ภายในสเตเตอร์
รูปที่ 2 แสดงภาพส่วนหนึ่งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
รูปที่ 3 แสดงหลัก แผนภูมิวงจรรวมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรการแก้ไขจุดกึ่งกลางคลื่นเต็ม
รูปที่ 4 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรการแก้ไขสะพานวงจรใดวงจรหนึ่ง
รูปที่ 5 เป็นแผนผังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรบริดจ์การแก้ไขอื่น
รูปที่ 6 เป็นแผนผังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรบริดจ์วงจรเรียงกระแสอื่น
รูปที่ 7 เป็นแผนผังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรบริดจ์การแก้ไขอื่น
รูปที่ 8 แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีโรเตอร์ภายนอก
รูปที่ 9 เป็นภาพเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหลายส่วนที่สร้างขึ้นตามการประดิษฐ์นี้
รูปที่ 1(a) และ (b) แสดงเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งทำขึ้นตามการประดิษฐ์นี้ ซึ่งรวมถึงตัวเรือน 1 โรเตอร์ 2 ที่มีวงจรแม่เหล็กแบบวงกลม 3 ซึ่งแม่เหล็กถาวร 4 จำนวนเท่ากันได้รับการแก้ไขด้วยระยะพิทช์เดียวกัน สเตเตอร์ 5 ที่มีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้าจำนวนคู่ 6 ตัวเรียงกันเป็นคู่ตรงข้ามกัน และวิธีการแก้ไขกระแส (ไม่แสดง)
ร่างกาย 1 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมหรือเหล็กหล่อหรือทำเป็นรอย การติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ณ สถานที่ติดตั้งนั้นดำเนินการโดยใช้อุ้งเท้า 7 หรือโดยใช้หน้าแปลน สเตเตอร์ 5 มีพื้นผิวด้านในทรงกระบอกซึ่งติดตั้งแม่เหล็กไฟฟ้าที่เหมือนกัน 6 ไว้ด้วยระยะพิทช์เท่ากัน ในกรณีนี้ สิบ แม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้แต่ละอันมีขดลวด 8 สองตัวที่มีขดลวดเป็นอนุกรมในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งอยู่บนแกนรูปตัวยู 9 ส่วนประกอบหลักที่ 9 ประกอบขึ้นจากแผ่นเหล็กไฟฟ้าที่สับด้วยกาวหรือหมุดย้ำ ข้อสรุปของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านวงจรเรียงกระแส (ไม่แสดง) เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
โรเตอร์ 3 แยกออกจากสเตเตอร์ด้วยช่องว่างอากาศและมีแม่เหล็กถาวร 4 ตัวเรียงกันเป็นจำนวนคู่จนเกิดเป็นแถวคู่ขนานกันสองแถว ซึ่งอยู่ห่างจากแกนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่ากัน และมีการสลับขั้วในทิศทางตามยาวและตามขวาง (รูปที่ 2). จำนวนขั้วในหนึ่งแถวเป็นไปตามความสัมพันธ์: n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น ในกรณีนี้ (รูปที่ 1) n=14 (k=1) และด้วยเหตุนี้ จำนวนขั้วแม่เหล็กถาวรทั้งหมดคือ 28 เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละขดลวดจะผ่านแถวที่สอดคล้องกันของขั้วไฟฟ้าสลับกัน แม่เหล็กถาวรและแกนแม่เหล็กไฟฟ้ามีรูปทรงเพื่อลดการสูญเสียและเพื่อให้เกิดความสม่ำเสมอ (เท่าที่เป็นไปได้) ของสนามแม่เหล็กในช่องว่างอากาศระหว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามการประดิษฐ์ปัจจุบันคล้ายกับหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแบบดั้งเดิม เพลาโรเตอร์เชื่อมต่อทางกลไกกับมอเตอร์ขับเคลื่อน (แหล่งพลังงานกล) ภายใต้การกระทำของแรงบิดของมอเตอร์ขับเคลื่อน โรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะหมุนที่ความถี่ที่แน่นอน ในกรณีนี้ ในขดลวดของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า ตามปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า EMF จะถูกเหนี่ยวนำ เนื่องจากขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวมีทิศทางการม้วนที่แตกต่างกันและอยู่ในโซนการกระทำของขั้วแม่เหล็กต่างๆ เมื่อใดก็ได้ ดังนั้น EMF ที่เหนี่ยวนำในแต่ละขดลวดจึงถูกรวมเข้าด้วยกัน
ในระหว่างการหมุนของโรเตอร์ สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรจะหมุนด้วยความถี่ที่แน่นอน ดังนั้นขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละเส้นจะสลับกันอยู่ในโซนของขั้วแม่เหล็กเหนือ (N) จากนั้นอยู่ในโซนของ ขั้วแม่เหล็กใต้ (S) ในกรณีนี้ การเปลี่ยนขั้วจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนทิศทางของ EMF ในขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า
ขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวเชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสซึ่งมักจะเป็นหนึ่งในวงจรเรียงกระแสมาตรฐานที่สร้างด้วยไดโอด: คลื่นเต็มที่มีจุดกึ่งกลางหรือวงจรบริดจ์ตัวใดตัวหนึ่ง
รูปที่ 3 แสดงแผนภาพวงจรของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นที่มีจุดกึ่งกลางสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแม่เหล็กไฟฟ้าสามคู่ 10 ในรูปที่ 3 แม่เหล็กไฟฟ้าจะมีหมายเลขตั้งแต่ I ถึง VI หนึ่งในเอาต์พุตของขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวและเอาต์พุตตรงข้ามของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าตรงข้ามเชื่อมต่อกับเอาต์พุต 12 อันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ข้อสรุปอื่น ๆ ของขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีชื่อเชื่อมต่อผ่านไดโอด 11 ไปยังเอาต์พุตอื่น 13 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ด้วยการรวมไดโอดนี้ เอาต์พุต 12 จะเป็นลบ และเอาต์พุต 13 จะเป็นบวก) นั่นคือถ้าสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้า I จุดเริ่มต้นของขดลวด (B) เชื่อมต่อกับบัสลบดังนั้นสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้า IV ตรงข้ามจุดสิ้นสุดของขดลวด (E) จะเชื่อมต่อกับบัสลบ เช่นเดียวกับแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ
รูปที่ 4-7 แสดงวงจรบริดจ์การแก้ไขต่างๆ การเชื่อมต่อของสะพานที่แก้ไขกระแสจากแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวสามารถเป็นแบบขนาน แบบอนุกรม หรือแบบผสมได้ โดยทั่วไปแล้ว วงจรต่างๆ จะใช้เพื่อแจกจ่ายกระแสไฟขาออกและคุณลักษณะที่อาจเกิดขึ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องเดียวกันอาจมีรูปแบบการแก้ไขอย่างใดอย่างหนึ่งขึ้นอยู่กับโหมดการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องกำเนิดมีสวิตช์เพิ่มเติมที่ช่วยให้คุณสามารถเลือกโหมดการทำงานที่ต้องการได้ (รูปแบบการเชื่อมต่อบริดจ์)
รูปที่ 4 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรการแก้ไขสะพานวงจรใดวงจรหนึ่ง แต่ละแม่เหล็กไฟฟ้า I-VI เชื่อมต่อกับสะพานแยก 15 ซึ่งเชื่อมต่อแบบขนาน ยางทั่วไปเชื่อมต่อตามลำดับกับเอาต์พุตลบ 12 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือกับค่าบวก 13
รูปที่ 5 แสดงวงจรไฟฟ้าด้วย การเชื่อมต่อแบบอนุกรมสะพานทั้งหมด
รูปที่ 6 แสดงวงจรไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อแบบผสม สะพานปรับกระแสจากแม่เหล็กไฟฟ้า: I และ II; III และ IV; V และ VI เชื่อมต่อกันเป็นคู่ในอนุกรม และทั้งคู่ก็เชื่อมต่อกันแบบขนานผ่านรถโดยสารทั่วไป
รูปที่ 7 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งสะพานแยกจะแก้ไขกระแสจากแม่เหล็กไฟฟ้าคู่ตรงข้าม diametrically สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าคู่ขนานแต่ละคู่ ขั้วที่คล้ายกัน (ในกรณีนี้คือ "B") จะเชื่อมต่อกันด้วยไฟฟ้า และขั้วที่เหลือจะเชื่อมต่อกับสะพานปรับแก้ 15 จำนวนสะพานทั้งหมดคือ m/2 ระหว่างกัน สะพานสามารถเชื่อมต่อแบบขนานและ/หรือแบบอนุกรมได้ รูปที่ 7 แสดง การเชื่อมต่อแบบขนานสะพาน
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรเตอร์สามารถอยู่ได้ทั้งที่ด้านนอกของสเตเตอร์และภายในสเตเตอร์ รูปที่ 8 แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีโรเตอร์ภายนอก (แม่เหล็กไฟฟ้า 10 ตัว; 36=18+18 แม่เหล็กถาวร (k=2)) การออกแบบและหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวคล้ายกับที่อธิบายไว้ข้างต้น
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นตามการประดิษฐ์นี้อาจมีหลายส่วน A, B และ C (รูปที่ 9) จำนวนส่วนดังกล่าวขึ้นอยู่กับกำลังของแหล่งพลังงานกล (มอเตอร์ขับเคลื่อน) และพารามิเตอร์ที่จำเป็นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่ละส่วนสอดคล้องกับการออกแบบที่อธิบายไว้ข้างต้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจมีทั้งส่วนที่เหมือนกันและส่วนที่ต่างกันในจำนวนของแม่เหล็กถาวรและ/หรือแม่เหล็กไฟฟ้าหรือในวงจรการแก้ไข
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ส่วนที่เหมือนกันจะไม่สัมพันธ์กัน ซึ่งสามารถทำได้ ตัวอย่างเช่น โดยการเลื่อนเริ่มต้นของโรเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันและการเลื่อนเชิงมุมของแม่เหล็กไฟฟ้าสเตเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันซึ่งสัมพันธ์กัน
ตัวอย่างการใช้งาน:
ตัวอย่างที่ 1 ตามการประดิษฐ์ปัจจุบัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นเพื่อให้พลังงานแก่เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 36 V เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำด้วยโรเตอร์ภายนอกที่หมุนได้ โดยวางแม่เหล็กถาวร 36 ตัว (แต่ละอัน 18 อันในแต่ละอัน) แถว k=2) ทำจากโลหะผสม Fe-Nd -AT สเตเตอร์บรรจุแม่เหล็กไฟฟ้า 8 คู่ โดยแต่ละอันมีขดลวดสองเส้นที่มีลวด PETV 100 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.9 มม. วงจรสวิตชิ่งเป็นสะพานเชื่อมที่มีการเชื่อมต่อของข้อสรุปเดียวกันของแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่ตรงข้าม diametrically (รูปที่ 7)
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก - 167 มม.
แรงดันขาออก - 36 V;
กระแสสูงสุด - 43 A;
กำลัง - 1.5 กิโลวัตต์
ตัวอย่างที่ 2 ตามการประดิษฐ์ปัจจุบัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นสำหรับชาร์จอุปกรณ์จ่ายไฟ (แบตเตอรี่ 24 โวลต์หนึ่งคู่) สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าในเมือง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำด้วยโรเตอร์ภายในที่หมุนได้ โดยมีแม่เหล็กถาวร 28 ตัว (14 ในแต่ละแถว k=1) ทำจากโลหะผสม Fe-Nd-B สเตเตอร์บรรจุแม่เหล็กไฟฟ้า 6 คู่ โดยแต่ละคู่มีขดลวดสองขดลวดแต่ละอัน 150 รอบ พันด้วยลวด PETV ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.0 มม. วงจรสวิตชิ่งเต็มคลื่นโดยมีจุดกึ่งกลาง (รูปที่ 3)
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีพารามิเตอร์ต่อไปนี้:
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก - 177 มม.
แรงดันไฟขาออก - 31 V (สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ 24 V);
กระแสไฟสูงสุด - 35A,
กำลังสูงสุด - 1.1 กิโลวัตต์
นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังมีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติสำหรับ 29.2 V.
เรียกร้อง
1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีส่วนเป็นวงกลมอย่างน้อยหนึ่งส่วน รวมถึงโรเตอร์ที่มีวงจรแม่เหล็กแบบวงกลมซึ่งมีแม่เหล็กถาวรจำนวนเท่ากันถูกตรึงด้วยพิทช์เดียวกัน ทำให้เกิดขั้วสองแถวขนานกันที่มีขั้วสลับตามยาวและตามขวาง a สเตเตอร์ที่มีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้าจำนวนเท่ากัน จัดเรียงเป็นคู่ตรงข้ามกันซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้าโดยที่แม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวมีขดลวดสองชุดที่มีขดลวดตรงข้ามกันในขณะที่ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละอันตั้งอยู่ เหนือแถวขนานของเสาโรเตอร์หนึ่งแถวและจำนวนเสาในหนึ่งแถวเท่ากับ n เท่ากับอัตราส่วน
n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น
2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 มีลักษณะเฉพาะว่าจำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าของสเตเตอร์ m เป็นไปตามอัตราส่วน m n-2
3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 มีลักษณะเฉพาะว่าอุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้ามีไดโอดที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างน้อยหนึ่งรายการ
4. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 3 มีลักษณะเฉพาะว่าไดโอดเชื่อมต่ออยู่ในวงจรคลื่นเต็มที่มีจุดกึ่งกลาง
5. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 3 มีลักษณะที่ไดโอดเชื่อมต่ออยู่ในวงจรบริดจ์
6. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 5 มีลักษณะเป็นจำนวนสะพานเท่ากับ m และเชื่อมต่อกันแบบอนุกรมหรือขนานหรือแบบขนานแบบอนุกรม
7. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 5 มีลักษณะว่าจำนวนสะพานเท่ากับ m / 2 และหนึ่งในเอาต์พุตที่มีชื่อเดียวกันของแต่ละคู่ของแม่เหล็กไฟฟ้าตรงข้าม diametrically เชื่อมต่อกันและอื่น ๆ เชื่อมต่อกับ สะพานเดียว
8. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ถึง 7 ข้อใดข้อหนึ่ง โดยมีลักษณะว่าโรเตอร์ตั้งอยู่ด้านนอกของสเตเตอร์
9. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ถึง 7 ข้อใดข้อหนึ่ง มีลักษณะที่โรเตอร์อยู่ภายในสเตเตอร์
10. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 มีลักษณะที่ประกอบด้วยส่วนที่เหมือนกันอย่างน้อยสองส่วน
11. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 10 มีลักษณะเฉพาะว่ามีการเลื่อนเฟสอย่างน้อยสองส่วนโดยสัมพันธ์กัน
12. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเด่นคือมีส่วนประกอบอย่างน้อยสองส่วนที่แตกต่างกันในจำนวนแม่เหล็กไฟฟ้า
13. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเด่นคือมีหน่วยควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติม
ลอร์ดมังกร (2003)
งาน:สร้างรูปแบบต่างๆ ของเครื่องกำเนิดแม่เหล็กไฟฟ้า ประเมินพารามิเตอร์อินพุตและเอาต์พุต ลองใช้แนวคิดต่างๆ ที่พบได้ทั่วไปในการออกแบบที่อ้างสิทธิ์ของนักวิจัยคนอื่นๆ สัมผัสกระบวนการเหนี่ยวนำสำหรับรสชาติและกลิ่นด้วยมือของคุณเอง ประมาณการขนาดที่ดีที่สุดของวงจรแม่เหล็ก โทโพโลยีของคอยล์ปิ๊กอัพ ขนาดของคอยล์ ความหนาของเส้นลวด และจำนวนรอบ
มีการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแม่เหล็กถาวรสามรุ่นที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน อย่างแรกคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่มีบานประตูหน้าต่าง ซึ่งบานประตูหน้าต่างที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกจะเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรไปยังแกนกลางของตัวเหนี่ยวนำ ชัตเตอร์จะเคลื่อนที่ในช่องว่างระหว่างแม่เหล็กกับขดลวด และเปลี่ยนเส้นแม่เหล็กเนื่องจากหน้าต่างในตัวชัตเตอร์เอง สันนิษฐานว่าชัตเตอร์เบาเพียงพอและใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยในการหมุน เนื่องจากกระบวนการสร้างจะมีความสมดุลที่ดีในแง่ของประสิทธิภาพ (ต้นทุนการขับเคลื่อน / กำลังขับ) แม่เหล็กถาวรถูกตรึงอยู่กับที่ ขดลวดยังยึดอยู่กับกรอบของอุปกรณ์โดยไม่เคลื่อนที่ มีเพียงผ้าม่านหลายใบเท่านั้นที่เคลื่อนไหว
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นที่สองไม่มีบานประตูหน้าต่าง ส่วนโรเตอร์ที่เคลื่อนที่ได้ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวร ขดลวดปิ๊กอัพพลังงานได้รับการติดตั้งแบบไม่เคลื่อนไหวบนเฟรมอุปกรณ์ เป็นที่เข้าใจกันว่าการมีแม่เหล็กถาวรในโรเตอร์เป็นประโยชน์ตั้งแต่ เราไม่ได้ใช้พลังงานภายนอกเพื่อรักษาสนามแม่เหล็ก เราเพียงย้ายแม่เหล็กโรเตอร์ในอวกาศ (หมุนโรเตอร์) นอกจากนี้ในการออกแบบนี้ โมดูลได้รับการทดสอบซึ่งเป็นขดลวดคู่บนแกนวงแหวนปิดตามแนวคิดของเครื่อง F ซึ่งจะมีการชดเชยกระแส EMF แบบเคาน์เตอร์ น่าเสียดายที่ไม่มีภาพถ่ายของรุ่นที่สองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ได้รับการเก็บรักษาไว้แม้ว่าจะเป็นรุ่นที่น่าสนใจที่สุดใช้งานได้จริงและล้ำสมัยที่สุดในทั้งสามรุ่น
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นที่สามมีแม่เหล็กสเตเตอร์แบบตายตัวซึ่งติดตั้งอยู่ในกรอบรอบเส้นรอบวง และส่วนโรเตอร์ที่หมุนได้มีขดลวด "บนกระดาน" เพื่อรวบรวมพลังงานที่สร้างขึ้น แนวคิดของอุปกรณ์มีดังนี้: ขดลวดที่ปรับให้เหมาะสมนั้นเบากว่าแม่เหล็กโรเตอร์ในรุ่นที่สองของอุปกรณ์ ซึ่งหมายความว่าลดต้นทุนในการหมุนชุดโรเตอร์ดังกล่าว จริงอยู่ มีปัญหากับการจัดคอลเลกชันปัจจุบันจากโรเตอร์ที่หมุนได้ แต่ได้รับการแก้ไขอย่างรวดเร็วด้วยความช่วยเหลือของแผ่นลาเมลที่ยืดหยุ่นและรางนำไฟฟ้าสองเส้นบนแกนโรเตอร์
สิ่งที่เราจัดการเพื่อค้นหา:ก่อนอื่น ในฐานะคนที่สร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเป็นครั้งแรก ฉันสนใจมิติข้อมูลและพารามิเตอร์อื่นๆ ของคอยส์ ฉันสงสัยว่าเป็นคำถามที่ยุติธรรม - คำถามใดจะได้ผลมากที่สุด ในการทดลอง ฉันสรุปได้อย่างรวดเร็วว่าอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นที่ยอมรับมากที่สุด: ถ้าเราเอาเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนเป็นหน่วย เส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดจะเป็นสาม ในการทดลองกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับตัวแรก ใช้ขดลวดที่มีแกนขนาด 8 มม. ดังนั้น เส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดจึงเท่ากับ 24 มม. เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นที่สองมีขดลวดบนแกน 10 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางคอยล์ 30 มม. อันสุดท้ายมีลักษณะดังนี้:
นอกจากนี้เรายังทดสอบขดลวดที่มีขนาดเท่ากันหลายม้วน แต่พันด้วยลวดที่มีความหนาต่างกัน และวางแผน (ตาราง) ประสิทธิภาพของกำลังไฟฟ้าออก ผลลัพธ์เป็นไปตามคาด: ยิ่งความหนาของเส้นลวดมากเท่าใด ประสิทธิภาพของคอยล์ก็จะยิ่งมากขึ้นในแง่ของกำลังขับอย่างไรก็ตาม ค่านิยมไม่ได้แตกต่างกันทั่วโลกนัก แท้จริงแล้วไม่กี่เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นฉันจึงไม่ดึงความสนใจของคุณมาที่สิ่งนี้
คำถามที่สองเกี่ยวกับการป้องกันฟลักซ์แม่เหล็กด้วยบานประตูหน้าต่างแบบเฟอร์โรแมกเนติก โดยพื้นฐานแล้วหลักการนั้นเอง พื้นที่บางพื้นที่ถูกคัดกรอง (แยก) จากเส้นแม่เหล็กหรือไม่? เส้นแม่เหล็กถูกทำลายหรือไม่? เกิดอะไรขึ้นในระบบจากมุมมองทางกายภาพ? คำถามเหล่านี้และคำถามอื่นๆ ได้รับการทดสอบกับรุ่นดั้งเดิมของบริษัทอื่นที่มีแม่เหล็กถาวรและหน้าจอรูปทรงต่างๆ เป็นผลให้สามารถอนุมานกฎที่เข้มงวดได้: เส้นแม่เหล็กไม่สามารถทำลายได้ - มีกี่เส้น (ตามเงื่อนไข) ที่ออกมาจากขั้วโลกเหนือจำนวนเท่ากันจะเข้าสู่ทิศใต้เราสามารถเปลี่ยนวิถีของเส้นเหล่านี้ได้เท่านั้น ในอวกาศ - พวกเขาจะชอบที่จะไหลในตัวกลางที่ดูดซึมด้วยแม่เหล็ก (ม่านของเรา) มากกว่าในอากาศ ด้วยข้อสรุปเหล่านี้ คุณจึงมีรูปลักษณ์ที่ต่างไปจากรุ่นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่มีผ้าม่านและการออกแบบ จำเป็นต้องลงทุนในอุปกรณ์เป็นเส้นทางต่อเนื่องสำหรับเส้นแม่เหล็กที่คุณต้องการนำออกจากพื้นที่ปริมาตรหนึ่งแทนที่จะดำเนินการปรับฟลักซ์แม่เหล็กในปริมาตรนี้
จากนั้นคำถามก็เกิดขึ้นเกี่ยวกับความหนาที่ต้องการของแผ่นเหล็กม่าน ตำราฟิสิกส์กล่าวว่าปริมาตรที่ จำกัด โดยหน้าจอเฟอร์โรแมกเนติกนั้นแยกออกจากสนามแม่เหล็กภายนอกทุกด้าน การทดลองซ้ำซากแสดงให้เห็นว่ากฎนี้ไม่เป็นความจริงเสมอไป เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ การพูดน้อยเกินไปเกี่ยวข้องกับความหนา (ในท้ายที่สุด - ปริมาตร) ของวัสดุที่เป็นแม่เหล็กซึ่งเราป้องกัน ค่อนข้างจะพูด มีค่าเฉพาะของจำนวนเส้นแม่เหล็กที่ปริมาตรหนึ่งของเฟอร์โรแม่เหล็กสามารถรองรับได้ สมมุติว่าส่วนของหน้าจอขนาด 1 ตารางซม. บรรจุเส้นแม่เหล็กได้ 100 เส้น หากเราใช้สนามแม่เหล็กที่มีความหนาแน่นมากขึ้น (กำลังสูง) เฟอร์โรแม่เหล็กก็จะเข้าสู่ความอิ่มตัว - มันไม่สามารถรองรับเส้นได้มากกว่า 100 เส้นและทุกเส้นที่เกินจำนวนนี้ในจำนวนนั้น ค่าจำกัดจะไม่ได้รับการปกป้องจากหน้าจอของเราอีกต่อไป พวกเขาจะไม่สังเกตเห็นและผ่านไป จึงไม่มีการคัดกรองใด ๆ ให้แม่นยำยิ่งขึ้น เฉพาะการคัดกรองเพียงบางส่วนเท่านั้น
ในการเชื่อมต่อกับเงื่อนไขข้างต้น ขอเสนอรุ่นต่อไปนี้ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับม่านที่ปรับปรุงแล้วสำหรับผู้ที่ต้องการสร้างเครื่องนี้ สิ่งสำคัญคือต้องทำผ้าม่านจากแผ่นหนาพอให้ซึมผ่านได้ดี จะมีปัญหาทางเทคโนโลยีบางอย่างเกี่ยวกับความยืดหยุ่นเพื่อให้แม่เหล็กสเตเตอร์คงที่อยู่ภายใน "ดอกไม้" ดังกล่าว อย่างไรก็ตาม การใช้แม่เหล็กวงแหวนก็เป็นการปรับปรุงของฉันเช่นกัน ซึ่งไม่เคยมีใครใช้มาก่อน แม่เหล็กวงแหวนช่วยให้คุณขจัดความต้านทานการหมุนของม่านที่มีขอบไม่เท่ากันเพราะ ณ จุดใด ๆ บนวงกลมของการหมุนจากมุมมองของชัตเตอร์ - เรามีความเข้มของสนามแม่เหล็กเท่ากัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับดังกล่าวทุกรุ่นที่ผมรู้จักมีแม่เหล็กสเตเตอร์แบบแยกส่วน ซึ่งทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ใช้งานไม่ได้ ฉันไม่ได้ดำเนินการประเมินประสิทธิภาพโดยรวมของแบบจำลองที่เสนอ ทุกอย่างจะแสดงการทดสอบหากคุณทำการทดลอง ขอให้โชคดี.
ต่อไป คำสองสามคำเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นที่สองที่มีแม่เหล็กโรเตอร์หมุน ในกระบวนการทดลอง ความสงสัยเกิดขึ้นจริงอย่างหนึ่งที่การศึกษาของเราส่งเสริม กล่าวคือมีความเชื่อกันว่าสนามแม่เหล็กในแกนปิดจะเหมือนกันในส่วนใด ๆ ตั้งแต่ ดูเหมือนว่าเส้นแม่เหล็กจะปิดและการเปลี่ยนแปลงแบบอุปนัยในหม้อแปลงธรรมดานั้นคิดผ่านการทำงานของเส้นแม่เหล็กเดียวกันจำนวนหนึ่ง นั่นคือจากมุมมองของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ไม่ว่าจะหมุนแกนทุติยภูมิบนแกนวงแหวนในหม้อแปลงที่ไหนเพราะ สมมุติว่าเส้นแม่เหล็กจำนวนเท่ากันจะเจาะพื้นที่ที่มีจำนวนรอบเท่ากันเสมอ ดังนั้นจึงสร้าง EMF เดียวกัน
แต่เราจะกลับไปที่คอร์ที่ปิด ให้เราแสดงให้เห็นว่าสามารถแสดงความสงสัยแบบเดียวกันนี้เกี่ยวกับแกนแกนเปิดได้ ทำการทดลองเพิ่มเติมโดยที่โซลินอยด์ที่สั้นมากในทิศทางตามแนวแกนถูกใช้เป็นเซ็นเซอร์เพื่อวัด EMF ที่เหนี่ยวนำตามแกนแกนที่ค่อนข้างยาว ปรากฎชัดเจน: ความแรงของสนามแม่เหล็กลดลงตามแกนของแกนกลางตามที่ควรจะเป็นสำหรับทุกสนามผกผันกับกำลังสองของระยะทาง ความคลาสสิกตีความในลักษณะนี้: พวกเขากล่าวว่าไม่ใช่ทุกเส้นแม่เหล็กจะไปถึงปลายด้านตรงข้ามของแกนเฟอร์โรแมกเนติกของเรา แต่มีหลายๆ เส้นที่ปล่อยไว้ก่อนหน้านี้ ผ่านพื้นผิวด้านข้างและกลับขึ้นไปในอากาศ ดังนั้นจึงมีเส้นตรงไปยังส่วนท้ายของแกนน้อยกว่าตอนเริ่มต้น คำสั่งนี้เป็นเท็จทั้งหมด ซึ่งได้รับการพิสูจน์เพิ่มเติมเกี่ยวกับแกนวงแหวนในการทดลองในภายหลัง อันที่จริง แกนกลางไม่แตกต่างจากสื่ออื่นๆ และสนามจะขยายและสลายตัวตามค่าดั้งเดิม โดยแปรผกผันกับกำลังสองของระยะทาง การพิจารณาสนามแม่เหล็กจากมุมมองของแบบจำลองกลไกและจากมุมมองของกระบวนทัศน์ของเส้นแม่เหล็กโดยเฉพาะนั้นไม่ถูกต้อง
ในการเชื่อมต่อกับข้อมูลเปิดใหม่เหล่านี้ ขดลวดรูปกรวย. ขดลวดพันบนแกนแกนแบบธรรมดาและแต่ละชั้นต่อมาจะถูกทำให้สั้นลงในแนวแกน พูดอย่างเคร่งครัด กำลังสองของระยะทางกำหนดกฎไฮเปอร์โบลิกของการลดความหนาแน่นของสนาม ซึ่งกราฟิกบนไดอะแกรมจะสอดคล้องกับเรขาคณิตของเส้นด้านนอกของรูปร่างขดลวดด้วย แต่การประมาณตามเงื่อนไข เราสามารถทำให้มันเป็นรูปกรวยล้วนๆ โดยไม่มีส่วนโค้งได้ ความแตกต่างในผลลัพธ์สุดท้ายไม่มีนัยสำคัญ ทั้งหมดข้างต้นเป็นจริงสำหรับคอยส์บนแกนปิดวงแหวน การกลับมาจากขดลวดทรงกรวยที่พันด้วยวิธีของฉันนั้นมากกว่าการม้วนแบบคลาสสิกเกือบสองเท่า ในระยะหลังของงาน เมื่อฐานความรู้ครอบคลุมนักประดิษฐ์และอุปกรณ์ต่างๆ จำนวนมากเพียงพอ ข้าพเจ้าสังเกตเห็นแนวทางที่คล้ายกันในโทโพโลยีของขดลวดในบางส่วน น่าเสียดายที่ความจริงข้อนี้ไม่ได้ครอบคลุมโดยวิทยาศาสตร์
ควรกล่าวถึงการปรับปรุงที่สำคัญอีกประการหนึ่งซึ่งควรนำไปใช้ในกรณีต่างๆ ที่กว้างที่สุด ฉันกำลังพูดถึงหน้าจอ ferromagnetic บนแม่เหล็กที่ด้านหลังของพื้นที่ทำงาน (ในรูปด้านบน "แพนเค้ก" สองตัวดังกล่าวจะถูกระบุด้วยเส้นประ) หน้าจอดังกล่าวจะเปลี่ยนศูนย์กลางจินตภาพของสนามแม่เหล็กไปในทิศทางตรงกันข้ามกับหน้าจอ ซึ่งทำให้แม่เหล็กแข็งแกร่งขึ้น การเพิ่มประสิทธิภาพด้วยการปรับปรุงดังกล่าวจะค่อนข้างสูง
ให้ฉันพูดสองสามคำเกี่ยวกับโมดูลเครื่อง F พวกเขากลับกลายเป็นว่าไม่ได้ผลอย่างสมบูรณ์และปานกลาง ความจริงก็คือกระแสหลักแบ่งออกเป็นสองช่องทาง นั่นคือในทางคณิตศาสตร์ เรามีการไหลในแต่ละไหล่เท่ากับหนึ่งวินาทีของทั้งหมด นอกจากนี้ เรารู้ว่ายิ่งแรงดันไฟฟ้าสูง กระแสไฟก็จะยิ่งสูงขึ้น โดยมีเงื่อนไขว่าจะมีโหลด โดยไม่ต้องทำการคำนวณที่แน่นอน ปริมาณทั้งสองนี้ (แรงดันและกระแสที่ผลิตภายใต้โหลด) สามารถถือเป็นสัดส่วนโดยตรง ดังนั้น ค่อนข้างพูด ถ้าแรงดันไฟฟ้าลดลงครึ่งหนึ่ง กระแสก็จะลดลงครึ่งหนึ่งเพราะ ไม่มีไดโพลที่ทรงพลังที่จะรองรับกระแสนี้อีกต่อไป และจำได้ว่ากำลังไฟฟ้าเป็นผลคูณของแรงดันและกระแส และรู้ว่าในแต่ละแขน เราลดกระแสหลักลงครึ่งหนึ่ง เราก็ได้กำลังสุดท้ายลดลงในแขนเดียวกัน 2x2 = 4 เท่า ดังนั้นความไร้ประสิทธิภาพของความคิดนี้ทั้งหมด
แน่นอนว่ารุ่นที่สามเพิ่มประสิทธิภาพ แต่ทั้งสามรุ่นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าอันตรายหลักต่อระบบเกิดจากผลกระทบที่เป็นอันตรายย้อนกลับเมื่อโหลดคอยล์เอาต์พุต และยิ่งติดตั้งคอยล์เอาท์พุตมากเท่าไร คุณก็ยิ่งเห็นผลเชิงลบนี้ชัดเจนขึ้นเท่านั้น
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดังกล่าว ฉันสามารถแนะนำให้เพิ่มกำลังเฉพาะของแม่เหล็กถาวร (โดยใช้ NdFeB) ควบคู่ไปกับการลดมวลรวม (หมายถึงรุ่นเครื่องกำเนิดที่สอง) รวมทั้งเพิ่มอัตราการมอดูเลตฟลักซ์แม่เหล็ก เช่น. ความเร็วในการหมุนซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เครื่องยนต์ที่ผลิตในประเทศที่มีความเร็วสูงและประหยัด:
 |
| ผมขอแนะนำมอเตอร์ที่ผลิตในประเทศ (DPM และ DPR) |
สำหรับฉันดูเหมือนว่ามีปัญหามากที่จะได้รับประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์มากกว่า 100% ภายใต้เงื่อนไขของการมีอยู่ของ EMF แบบย้อนกลับเอง ค่อนข้างเป็นไปไม่ได้ Back EMF ไม่ใช่คุณลักษณะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทดสอบ แต่เป็นคุณลักษณะของกระบวนการเหนี่ยวนำซึ่งเป็นวิธีการ "สกัด" ไฟฟ้าที่มนุษย์ใช้อยู่ในปัจจุบัน ดังนั้นฉันจึงหยุดทำงานกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชิงกลและออกไปสำรวจด้านระบบคงที่ (ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว) และฉันขอให้คุณโชคดีเพราะในกรณีใด ๆ ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดแม่เหล็กไฟฟ้าขั้นสูงดังกล่าวจะสูงกว่าเครื่องคลาสสิกมาก นอกจากนี้ ฉันคิดว่าการถ่ายทอดสิ่งที่ค้นพบของฉันไปยังผู้อ่านเป็นสิ่งสำคัญ เพราะสิ่งเหล่านี้สามารถใช้ได้ในอุปกรณ์ที่หลากหลายที่สุด
ข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องกำเนิดแม่เหล็กนีโอไดเมียม เช่น เครื่องกำเนิดลม มีประโยชน์อย่างไม่ต้องสงสัยอีกต่อไป แม้ว่าอุปกรณ์ทั้งหมดในบ้านจะไม่ได้รับพลังงานในลักษณะนี้ แต่ด้วยการใช้งานเป็นเวลานานก็จะแสดงให้เห็นจากด้านที่ชนะ การทำอุปกรณ์ด้วยมือของคุณเองจะทำให้การทำงานประหยัดและสนุกยิ่งขึ้น
ลักษณะของแม่เหล็กนีโอไดเมียม
แต่ก่อนอื่น เรามาดูกันว่าแม่เหล็กคืออะไร พวกเขาปรากฏตัวขึ้นไม่นานมานี้ เป็นไปได้ที่จะซื้อแม่เหล็กในร้านตั้งแต่ช่วงศตวรรษที่แล้ว พวกเขาทำจากนีโอไดเมียมโบรอนและเหล็ก แน่นอนว่าองค์ประกอบหลักคือนีโอไดเมียม นี่คือโลหะของกลุ่มแลนทาไนด์ด้วยความช่วยเหลือของแม่เหล็กที่ได้รับแรงยึดเกาะสูง หากคุณนำชิ้นส่วนขนาดใหญ่สองชิ้นมารวมกัน แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะปลดออก
ในการขายโดยทั่วไปมีสายพันธุ์จิ๋ว ในร้านขายของกระจุกกระจิก คุณสามารถหาลูกบอล (หรือรูปทรงอื่นๆ) ที่ทำจากโลหะนี้ได้ ราคาสูงของแม่เหล็กนีโอไดเมียมอธิบายได้จากความซับซ้อนของการสกัดวัตถุดิบและเทคโนโลยีการผลิต หากลูกบอลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-5 มิลลิเมตรจะมีราคาเพียงไม่กี่รูเบิล ดังนั้นสำหรับแม่เหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มิลลิเมตรขึ้นไป คุณจะต้องจ่าย 500 รูเบิลขึ้นไป
แม่เหล็กนีโอไดเมียมผลิตขึ้นในเตาเผาพิเศษ ซึ่งกระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยไม่ต้องเข้าถึงออกซิเจน ในสุญญากาศหรือในบรรยากาศที่มีก๊าซเฉื่อย ส่วนใหญ่มักเป็นแม่เหล็กที่มีการสะกดจิตตามแนวแกน ซึ่งเวกเตอร์ของสนามจะพุ่งไปตามระนาบอันใดอันหนึ่งที่วัดความหนา
ลักษณะของแม่เหล็กนีโอไดเมียมมีค่ามาก แต่สามารถเสียหายได้ง่ายเกินกว่าจะซ่อมแซมได้ ดังนั้นการกระแทกอย่างแรงสามารถกีดกันคุณสมบัติทั้งหมดได้ ดังนั้นคุณควรพยายามหลีกเลี่ยงการล้ม ยังที่ ประเภทต่างๆมีการจำกัดอุณหภูมิ ซึ่งจะแตกต่างกันไปตั้งแต่แปดสิบถึงสองร้อยห้าสิบองศา ที่อุณหภูมิสูงกว่าขีดจำกัด แม่เหล็กจะสูญเสียคุณสมบัติของแม่เหล็กไป
การใช้อย่างเหมาะสมและระมัดระวังเป็นกุญแจสำคัญในการรักษาคุณภาพเป็นเวลาสามสิบปีหรือมากกว่านั้น การล้างอำนาจแม่เหล็กตามธรรมชาติมีเพียงร้อยละหนึ่งต่อปี
การใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียม
มักใช้ในการทดลองในสาขาฟิสิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้า แต่ในทางปฏิบัติ แม่เหล็กเหล่านี้ถูกค้นพบแล้ว ประยุกต์กว้างตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรม มักจะพบได้ในองค์ประกอบของของที่ระลึก
ระดับการยึดเกาะสูงทำให้มีประโยชน์มากเมื่อค้นหาวัตถุที่เป็นโลหะใต้ดิน ดังนั้นเสิร์ชเอ็นจิ้นจำนวนมากจึงใช้อุปกรณ์ที่ใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียมเพื่อค้นหาอุปกรณ์ที่เหลือจากช่วงสงคราม
หากลำโพงอคูสติกแบบเก่าใช้งานไม่ได้ บางครั้งการติดแม่เหล็กนีโอไดเมียมเข้ากับแม่เหล็กเฟอร์ไรต์ก็คุ้มค่า และอุปกรณ์ก็จะให้เสียงที่ยอดเยี่ยมอีกครั้ง
ดังนั้นในเครื่องยนต์หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณสามารถลองเปลี่ยนแม่เหล็กเก่าได้ แล้วมีโอกาสที่เทคนิคจะทำงานได้ดีขึ้นมาก การบริโภคก็จะลดลงด้วย
มนุษย์มองหาแม่เหล็กนีโอไดเมียมมาเป็นเวลานาน อย่างที่บางคนเชื่อว่าเทคโนโลยีนี้อาจมีรูปร่างที่แท้จริง
เครื่องกำเนิดลมแนวตั้งสำเร็จรูป
ให้กับกังหันลมโดยเฉพาะใน ปีที่แล้ว, ต่ออายุดอกเบี้ย. มีรุ่นใหม่ที่สะดวกและใช้งานได้จริง
จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ส่วนใหญ่ใช้กังหันลมแนวนอนที่มีใบพัดสามใบ และมุมมองแนวตั้งไม่กระจายเนื่องจากภาระหนักบนแบริ่งของล้อลมอันเป็นผลมาจากการเสียดสีที่เพิ่มขึ้นและดูดซับพลังงาน
แต่ด้วยการใช้หลักการลอยตัวด้วยแม่เหล็ก เครื่องกำเนิดลมบนแม่เหล็กนีโอไดเมียมจึงเริ่มถูกนำมาใช้ในแนวตั้งอย่างแม่นยำด้วยการหมุนเฉื่อยอิสระที่เด่นชัด ปัจจุบันได้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าแนวนอน
สตาร์ทง่ายด้วยหลักการลอยตัวด้วยแม่เหล็ก และต้องขอบคุณ multipolarity ที่ทำให้ แรงดันไฟฟ้าที่ความเร็วต่ำสามารถละทิ้งกระปุกเกียร์ได้อย่างสมบูรณ์
อุปกรณ์บางอย่างสามารถเริ่มทำงานได้เมื่อมีความเร็วลมเพียงหนึ่งและครึ่งเซนติเมตรต่อวินาที และเมื่อถึงสามหรือสี่เมตรต่อวินาทีเท่านั้น มันอาจจะเท่ากับกำลังที่สร้างขึ้นของอุปกรณ์
พื้นที่สมัคร
ดังนั้นเครื่องกำเนิดลมจึงสามารถให้พลังงานแก่โครงสร้างต่างๆได้ขึ้นอยู่กับกำลังของมัน
อพาร์ตเมนต์ในเมือง
บ้านส่วนตัว บ้าน ร้านค้า ล้างรถ
โรงเรียนอนุบาล โรงพยาบาล ท่าเรือ และสถาบันในเมืองอื่นๆ
ข้อดี
ซื้ออุปกรณ์สำเร็จรูปหรือทำอย่างอิสระ เมื่อซื้อเครื่องกำเนิดลมแล้วจะเหลือเพียงการติดตั้งเท่านั้น การปรับและการจัดตำแหน่งทั้งหมดเสร็จสิ้นแล้ว การทดสอบได้ดำเนินการภายใต้สภาพอากาศที่หลากหลาย
แม่เหล็กนีโอไดเมียมซึ่งใช้แทนกระปุกเกียร์และตลับลูกปืน ช่วยให้คุณได้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้:
แรงเสียดทานลดลงและอายุการใช้งานของชิ้นส่วนทั้งหมดเพิ่มขึ้น
การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนของอุปกรณ์หายไประหว่างการทำงาน
ต้นทุนลดลง
ประหยัดไฟฟ้า
ขจัดความจำเป็นในการบำรุงรักษาเป็นประจำ
เครื่องกำเนิดลมสามารถซื้อได้ด้วยอินเวอร์เตอร์ในตัวที่ชาร์จแบตเตอรี่รวมถึงคอนโทรลเลอร์
รุ่นทั่วไป
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนแม่เหล็กนีโอไดเมียมสามารถทำได้บนตัวยึดเดี่ยวหรือสองครั้ง นอกจากแม่เหล็กนีโอไดเมียมหลักแล้ว แม่เหล็กเฟอร์ไรต์เพิ่มเติมสามารถจัดหาให้ในการออกแบบได้ ความสูงของปีกนั้นแตกต่างกัน ส่วนใหญ่จากหนึ่งถึงสามเมตร
รุ่นที่ทรงพลังกว่ามีตัวยึดคู่ พวกเขายังติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มเติมบนแม่เหล็กเฟอร์ไรท์และมีความสูงและเส้นผ่านศูนย์กลางของปีกต่างกัน
แบบโฮมเมด
เนื่องจากไม่ใช่ทุกคนที่สามารถซื้อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กนีโอไดเมียมที่ใช้พลังงานลมได้ พวกเขาจึงมักตัดสินใจสร้างโครงสร้างด้วยมือของตนเอง พิจารณา ตัวเลือกต่างๆอุปกรณ์ที่คุณทำเองได้ง่ายๆ
เครื่องกำเนิดลมทำเอง
มีแกนหมุนในแนวตั้ง มักจะมีใบมีดสามถึงหกใบ การออกแบบประกอบด้วยสเตเตอร์ ใบมีด (คงที่และหมุนได้) และโรเตอร์ ลมส่งผลต่อใบพัด การเข้าและออกของกังหัน บางครั้งใช้ฮับรถยนต์เป็นตัวสนับสนุน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนแม่เหล็กนีโอไดเมียมนั้นเงียบและยังคงมีเสถียรภาพแม้ในลมแรง เขาไม่ต้องการเสาสูง การเคลื่อนไหวเริ่มต้นแม้ลมจะอ่อนมาก
สิ่งที่สามารถเป็นอุปกรณ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบตายตัวได้
เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าผ่านเส้นลวดเกิดจากการเปลี่ยนสนามแม่เหล็ก แกนหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอยู่กับที่ถูกสร้างขึ้นโดยการควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์ ไม่ใช่ด้วยกลไก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะควบคุมการไหลโดยอัตโนมัติ โดยทำหน้าที่สะท้อนและใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย การสั่นสะเทือนจะเบี่ยงเบนกระแสแม่เหล็กของแกนเหล็กหรือเฟอร์ไรท์ไปด้านข้าง ยิ่งความถี่การสั่นสูงเท่าใด พลังของเครื่องกำเนิดก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น การเปิดตัวเกิดขึ้นจากชีพจรในระยะสั้นไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
วิธีทำเครื่องเคลื่อนไหวตลอดเวลา
สำหรับแม่เหล็กนีโอไดเมียมนั้นโดยทั่วไปแล้วจะเป็นประเภทเดียวกันตามหลักการทำงาน ตัวเลือกมาตรฐานเป็นแบบแกนอยู่แล้ว
มันขึ้นอยู่กับฮับจากรถที่มีดิสก์เบรก ฐานดังกล่าวจะเชื่อถือได้และทรงพลัง
เมื่อตัดสินใจใช้ ควรถอดดุมล้อออกให้หมดและตรวจสอบว่ามีสารหล่อลื่นเพียงพอหรือไม่ และหากจำเป็น ให้ทำความสะอาดสนิม จากนั้นอุปกรณ์ที่เสร็จแล้วจะถูกทาสีอย่างสวยงามและจะได้รูปลักษณ์ที่ "อบอุ่น" และได้รับการดูแลเป็นอย่างดี
ในอุปกรณ์เฟสเดียว เสาต้องมีจำนวนเท่ากับจำนวนแม่เหล็ก ในสามเฟสต้องสังเกตอัตราส่วนของสองถึงสามหรือสี่ต่อสาม แม่เหล็กถูกวางด้วยเสาสลับ พวกเขาจะต้องตั้งอยู่อย่างแน่นอน ในการทำเช่นนี้ คุณสามารถวาดเทมเพลตบนกระดาษ ตัดออก และโอนไปยังดิสก์ได้อย่างถูกต้อง
เพื่อไม่ให้เกิดความสับสนกับเสา เครื่องหมายจะทำด้วยเครื่องหมาย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แม่เหล็กจะถูกนำมาด้วยด้านหนึ่ง: ด้านที่ดึงดูดจะแสดงด้วยเครื่องหมาย "+" และด้านที่ขับไล่ - "-" แม่เหล็กจะต้องดึงดูด นั่นคือ แม่เหล็กที่อยู่ตรงข้ามกันจะต้องมีขั้วต่างกัน
มักใช้ superglue หรือสิ่งที่คล้ายคลึงกันและหลังจากที่สติกเกอร์ถูกเทด้วยอีพ็อกซี่มากขึ้นเพื่อเพิ่มความแข็งแรงโดยก่อนหน้านี้ได้ทำ "เส้นขอบ" เพื่อไม่ให้รั่วไหล
สามหรือเฟสเดียว
เครื่องกำเนิดแม่เหล็กนีโอไดเมียมมักจะทำขึ้นเพื่อทำงานกับการสั่นสะเทือนภายใต้ภาระ เนื่องจากเครื่องจะไม่ให้กระแสไฟคงที่ซึ่งจะส่งผลให้เกิดแอมพลิจูดอย่างกะทันหัน
แต่ด้วยระบบสามเฟส รับรองได้ทุกเมื่อ พลังงานคงที่เนื่องจากการชดเชยเฟส จึงไม่เกิดการสั่น ไม่มีการสั่นไหว และประสิทธิภาพในการทำงานจะสูงกว่าเฟสเดียวถึงร้อยละห้าสิบ
ขดลวดและการประกอบ
การคำนวณเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนแม่เหล็กนีโอไดเมียมส่วนใหญ่ทำด้วยตา แต่จะดีกว่าแน่นอนเพื่อให้ได้ความแม่นยำ ตัวอย่างเช่น สำหรับอุปกรณ์ความเร็วต่ำ ซึ่งการชาร์จแบตเตอรี่จะเริ่มทำงานที่ 100-150 รอบต่อนาที จะต้องใช้ 1,000 ถึง 1200 รอบ จำนวนทั้งหมดหารด้วยจำนวนขดลวด แต่ละเทิร์นจะต้องเปลี่ยนหลายครั้ง ขดลวดถูกพันด้วยลวดที่หนาที่สุดเนื่องจากความต้านทานที่ต่ำกว่า กระแสจะยิ่งมากขึ้น (ด้วยแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ ความต้านทานจะใช้กระแสทั้งหมด)
โดยปกติแล้วจะใช้ทรงกลม แต่จะดีกว่าถ้าใช้ขดลวดที่มีรูปร่างยาว รูในต้องเท่ากับหรือใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของแม่เหล็ก นอกจากนี้ แม่เหล็กที่เหมาะสมที่สุดจะอยู่ในรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ไม่ใช่วงแหวน เนื่องจากแม่เหล็กเดิมมีสนามแม่เหล็กที่ยืดออกตามความยาว ส่วนแม่เหล็กหลังจะมีความเข้มข้นตรงกลาง
ความหนาของสเตเตอร์เท่ากับความหนาของแม่เหล็ก สำหรับแบบฟอร์มคุณสามารถใช้ไม้อัดได้ ไฟเบอร์กลาสวางอยู่ด้านล่างและด้านบนของขดลวดเพื่อความแข็งแรง ขดลวดเชื่อมต่อกันและแต่ละเฟสจะถูกนำออกมาเชื่อมต่อด้วยรูปสามเหลี่ยมหรือดาว
มันยังคงสร้างเสากระโดงและฐานรากที่เชื่อถือได้
แน่นอนว่านี่ไม่ใช่เครื่องเคลื่อนไหวถาวรสำหรับแม่เหล็กนีโอไดเมียม อย่างไรก็ตามจะมีการประหยัดเมื่อใช้เครื่องกำเนิดลม
ส่งโดย:
ส่วนที่ 1 การผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรความเร็วต่ำแบบคลาสสิกที่มีกำลังประมาณ 35W ที่ 200 รอบต่อนาทีและประมาณ 160W ที่ 400 รอบต่อนาทีถือเป็นรายละเอียด
1. บทนำ
นี่คือคำแนะนำสำหรับการผลิตเครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวร (PMG) ซึ่งผลิต กระแสสลับ. มันสร้างแรงดันไฟฟ้า 220V ไม่ใช่ "อุตสาหกรรม" แต่ต่ำ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในสามเฟสซึ่งจะถูกแก้ไขและจ่ายให้กับเอาต์พุตในรูปแบบของกระแสตรงพร้อมพารามิเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ 12V
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ผลิตเอง กังหันลม และโรงไฟฟ้าที่ทำเองอื่นๆ คำอธิบายที่พัฒนาโดย Dr. Smale Hennas ซึ่งเผยแพร่บนเว็บไซต์ของ DIYer ชาวสก็อตที่มีชื่อเสียงและผู้เขียนคู่มือมากมาย Hugh Pigot
เครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรนี้ประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:
1. เพลาเหล็กและรองแหนบ (เพลาและหนาม)
2. สเตเตอร์ประกอบด้วยขดลวด (สเตเตอร์)
3. โรเตอร์แม่เหล็ก 2 อัน (โรเตอร์แม่เหล็ก)
4. วงจรเรียงกระแส
สเตเตอร์มีหกคอยส์ ลวดทองแดงเต็มไปด้วยอีพอกซีเรซิน ตัวเรือนสเตเตอร์ได้รับการแก้ไขด้วยรองแหนบและไม่หมุน สายไฟจากขดลวดเชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสที่ผลิต กระแสตรง.สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ 12V วงจรเรียงกระแสติดอยู่กับฮีทซิงค์อะลูมิเนียมเพื่อป้องกันไม่ให้ร้อนเกินไป
โรเตอร์แม่เหล็กยึดติดกับโครงสร้างคอมโพสิตที่หมุนอยู่บนแกน โรเตอร์ด้านหลังติดตั้งอยู่ด้านหลังสเตเตอร์และปิดด้วยโรเตอร์ โรเตอร์ด้านหน้าอยู่ด้านนอกและติดกับโรเตอร์ด้านหลังด้วยซี่ล้อยาวที่วิ่งผ่านรูตรงกลางของสเตเตอร์ ในกรณีที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรกับกังหันลม ใบพัดกังหันลมจะติดตั้งอยู่บนซี่ล้อเดียวกัน พวกมันจะหมุนโรเตอร์และเคลื่อนแม่เหล็กไปตามขดลวด สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับของโรเตอร์จะสร้างกระแสในขดลวด
เครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรนี้ออกแบบมาเพื่อใช้กับกังหันลมขนาดเล็ก ในการสร้างเครื่องกำเนิดลมคุณต้องมีโหนดต่อไปนี้:
เสา: ท่อเหล็กยึดด้วยสายเคเบิล (ทาวเวอร์)
"หัวหมุน" ซึ่งติดตั้งอยู่บนเสากระโดง
หางสำหรับหมุนกังหันลมในสายลม (หาง)
ชุดใบมีด (ใบมีด)
เครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรทำงานที่ความเร็วต่ำ กราฟด้านล่างแสดงกำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ 12V ที่ 420 รอบต่อนาที ผลิตได้ 180 วัตต์ = 15A x 12V
ที่ ความเร็วมากขึ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตพลังงานมากขึ้น แต่กระแสไฟที่มากขึ้นจะทำให้คอยล์ร้อนและประสิทธิภาพมากขึ้น ตก ในการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับความเร็วสูง ควรใช้ลวดชนิดอื่นในการม้วนคอยล์ให้หนาขึ้นและหมุนให้น้อยลง แต่ในขณะเดียวกัน ที่ความเร็วต่ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำงานได้ไม่ดี
เพื่อที่จะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ที่ความเร็วสูงและต่ำ คุณสามารถเปลี่ยนวิธีการเชื่อมต่อคอยส์: เปลี่ยนจากดาวเป็นรูปสามเหลี่ยมและในทางกลับกัน
กราฟแสดงการพึ่งพากำลังขับของความเร็วสำหรับการเชื่อมต่อประเภทต่างๆ "สตาร์" เริ่มทำงานที่ความเร็วต่ำ (170 รอบต่อนาที) "สามเหลี่ยม" ให้ พลังงานมากขึ้นแต่ที่รอบสูงเท่านั้น ดวงดาวย่อมดีเมื่อมีลมน้อย, เป็นรูปสามเหลี่ยมกับดวงใหญ่.
หากคุณเพิ่มขนาดของเครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรด้วยความเร็วเท่ากันเครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรก็สามารถผลิตพลังงานได้มากขึ้น
ความสนใจ
เมื่อผลิตเครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวร ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการยึดแม่เหล็ก - ไม่ควรแยกแม่เหล็กออกจากที่นั่ง! แม่เหล็กห้อยต่องแต่งเริ่มฉีกตัวเรือนสเตเตอร์และทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเสียหายอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้
ปฏิบัติตามคำแนะนำในการหล่อโรเตอร์อย่างเคร่งครัด ไม่จำกัดว่าคุณเพียงแค่ติดแม่เหล็กบนจานเหล็กเท่านั้น
เมื่อประกอบอย่าใช้ค้อนทุบโรเตอร์
เว้นระยะห่างอย่างน้อย 1 มม. ระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ (ระยะห่างที่มากขึ้นสำหรับการใช้งานหนัก)
ห้ามใช้เครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรที่ความเร็วเกิน 800 รอบต่อนาที (เมื่อกังหันลมหมุนด้วยความเร็วนี้ แรงไจโรสโคปิกจะเกิดขึ้น ซึ่งสามารถดัดเพลาและทำให้แม่เหล็กสัมผัสกับโรเตอร์ได้)
ห้ามติดใบมีดเข้ากับโรเตอร์ด้านนอกโดยตรง ให้ติดเฉพาะกับซี่ล้อเท่านั้น
เมื่อติดใบมีดเข้ากับซี่ล้อ ให้ถือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยให้แกนหมุนอยู่ในแนวตั้ง ไม่อยู่ในแนวนอน
โรเตอร์, ชุดประกอบแบริ่ง, โปรไฟล์พร้อมเพลา
วัสดุสำหรับหล่อแม่พิมพ์และเครื่องมือ- แผ่นพื้นและกาวไม้
- กระดาษทรายขัดแว็กซ์ (ถ้ามี - น้ำยาเคลือบเงาโพลียูรีเทน + ของเหลวสำหรับการกำจัด)
- แปรงทาสี ฟองน้ำสำหรับทำความสะอาด
- ไม้อัด 13 มม. สำหรับงานเครื่องมือและแม่พิมพ์
- เหล็กเส้นหรือท่อสำหรับไขลาน
- แผ่นโลหะหนา
เครื่องมือ
- แว่นตา หน้ากาก ถุงมือ
- โต๊ะทำงานพร้อมคีมจับ
- เครื่องเชื่อม
- เครื่องบดมุม
- เลือยตัดโลหะ ค้อน หมัด สิ่ว
- สายวัด, วงเวียน, ไม้โปรแทรกเตอร์
- ประแจ: 8, 10, 13, 17, 19 มม. อย่างละ 2 อัน
- ลูกบิดแล้วแตะ M10 สำหรับรูในโรเตอร์แม่เหล็ก
- ลวดทองแดงสำหรับวางตำแหน่งแม่เหล็ก
- เครื่องเจาะแนวตั้ง
- ดอกสว่าน 6, 8, 10, 12 mm
- ดอกสว่านสำหรับเจาะรู 25 mm, 65 mm
- เครื่องกลึงไม้
- เครื่องตัดกลึง
- จิ๊กซอว์ไม้
- ตาชั่งสำหรับชั่งน้ำหนักอีพ็อกซี่ เครื่องฉีดตัวเร่งปฏิกิริยา ถาดพลาสติก กรรไกร
- หัวแร้ง บัดกรีด้วยฟลักซ์ คีมตัดลวด มีดคม
ส่วนนี้อธิบายการผลิต อุปกรณ์พิเศษ(อุปกรณ์) และแม่พิมพ์สำหรับหล่อ มีหลายวิธีในการผลิตอุปกรณ์ดังกล่าว หนึ่งในนั้นได้อธิบายไว้ที่นี่ แม่พิมพ์หล่อและเครื่องมือสำหรับเครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
3.1 เครื่องม้วน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสเตเตอร์ประกอบด้วยลวดทองแดง 100 รอบ 6 ม้วน
ขดลวดทำโดยการพันบนแผ่นไม้อัด แม่แบบติดตั้งอยู่ที่ปลายด้าม ระหว่างแก้มไม้อัด
การทำปากกา
ตัดแผ่นเหล็กขนาด 60x30x6 มม. (ให้หรือรับ) แล้วติด (หรือเชื่อม) เข้ากับปลายด้ามอย่างแน่นหนา ดังที่แสดงด้านล่าง
เราเจาะ 2 รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. ที่ระยะห่าง 40 มม. จากกัน
ตัดไม้อัด 13 มม. 3 ชิ้นตามที่แสดงด้านล่าง
แม่แบบมีขนาด 50 x 50 มม. และหนา 13 มม. ขอบจะมน แก้มสองข้าง - 125 x 125 มม. พร้อมร่องลึก 20 มม. ที่ด้านบนและด้านล่าง จำเป็นต้องใช้เครื่องตัดเพื่อยึดขดลวดด้วยเทปพันสายไฟหลังจากม้วน
เราประกอบชิ้นส่วนทั้งหมดตามที่แสดงด้านล่างและเจาะรูสำหรับสลักเกลียวขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. ที่ระยะ 40 มม. ทางที่ดีควรใช้เครื่องเจาะแนวตั้ง
ใส่สลักเกลียวสองอันผ่านรูในแผ่นเหล็กและประกอบโครงสร้างทั้งหมดซึ่งเป็นแม่แบบระหว่างแก้ม ทางที่ดีควรใช้ถั่วปีก
แม่แบบรูยึด
โรเตอร์แม่เหล็กติดตั้งอยู่บนฮับแบริ่ง แอสเซมบลีมีหน้าแปลนที่มีรู ตัวอย่างเช่น อาจเป็น 4 รูบนวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 102 มม. (ในภาษาอังกฤษจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมพิทช์พิเศษคือ PCD) หรือคุณสามารถออกแบบจำนวนรูที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับการประกอบตลับลูกปืน ต่อไปมาดู PCD 102mm.
เทมเพลต PCD จะใช้ในการเจาะรูในโรเตอร์และเพื่อปรับสมดุลโรเตอร์ ต้องทำเครื่องหมายและเจาะรูด้วยความแม่นยำสูงสุด
a) ตัดแผ่นเหล็กสี่เหลี่ยมขนาด 125 x 125 มม.
b) วาดเส้นทแยงมุมแล้วเจาะตรงกลาง
c) ขยายเข็มทิศให้มีรัศมี 51 มม. วาดวงกลม
d) เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมคือ PCD
e) ทำเครื่องหมายจุดตัดของวงกลม 2 จุดและเส้นทแยงมุมหนึ่งจุด
f) หดเข็มทิศ 72 มม. (ตัวเลขถูกต้องสำหรับ PCD 102 มม.) ทำเครื่องหมายจุดสองจุดบนวงกลมที่ระยะ 72 มม. จากจุดก่อนหน้าสองจุด
g) เจาะ 4 รูห่างกัน 72 มม. ใช้สว่านขนาดเล็กก่อน
แม่แบบสำหรับวางตำแหน่งแม่เหล็ก
ก) ทำเครื่องหมายตรงกลางของไม้อัดว่าง
b) วาดจากจุดที่ทำเครื่องหมายไว้ 3 วงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม., 102 มม. และ 200 ม
c) วาดเส้นขนาน 2 เส้นเป็นแทนเจนต์ให้กับวงกลม 50 มม. (ภาพด้านบน)
d) จ่ายเพิ่มอีก 3 คู่ เส้นขนานที่ 45 และ 90 องศาสำหรับคู่แรก
จ) ใช้เส้น ทำเครื่องหมายสถานที่สำหรับแม่เหล็ก และตัดแม่แบบตามเส้นหนา (ภาพด้านบน)
f) ลากเส้นระหว่างจุดศูนย์กลางของแม่เหล็กสองตัวที่อยู่ตรงข้ามกัน
g) วางแม่แบบรูยึดเหล็ก PCD บนวงกลม 102 มม. จัดตำแหน่งให้ตรงกับเส้นแบ่งระหว่างศูนย์กลางของแม่เหล็ก และเจาะรูผ่านรูในแม่แบบเหล็ก
3.3 แม่พิมพ์และเครื่องมือ: การทำแม่พิมพ์หล่อ
มาเริ่มทำแม่พิมพ์สำหรับหล่อโรเตอร์และสเตเตอร์กัน พวกเขาสามารถทำจากไม้หรืออลูมิเนียม อีกวิธีหนึ่งคือการปั้นแม่พิมพ์จากดินเหนียวและปรับระดับบนล้อช่างหม้อเหมือนหม้อ พื้นผิวแม่พิมพ์จะเป็นพื้นผิวด้านนอกของสเตเตอร์หรือโรเตอร์ จากนั้นจะเพิ่มเม็ดมีดไฟเบอร์กลาสเข้าไปในแม่พิมพ์ พื้นผิวของแม่พิมพ์ควรเรียบที่สุด
ฟอร์มต้องแข็งแรง สเตเตอร์หรือโรเตอร์ไม่เสียรูปทรงง่ายหลังการบ่ม อาจต้องใช้ค้อนตี 2-3 ครั้ง
ตัดแผ่นบางแผ่นออกจากกระดานปูพื้น (ภาพด้านล่าง) เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 500 มม.
ในแผ่นทั้งหมดยกเว้นแผ่นเดียว ให้ตัดรูกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 360 มม. เพื่อรับวงแหวน
บนดิสก์ที่เหลือ วาดวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 360 มม.
เจาะรูขนาด 12 มม. ตรงกลางจาน
กาววงแหวนกับดิสก์เพื่อทำกองสูง 60 มม. ทากาวด้านในมากขึ้น
ตัดจานจากไม้อัด 15 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 140 มม. เจาะรู 12 มม. ตรงกลาง
ใส่สลักเกลียวขนาด 12 มม. ผ่านรูทั้งสองรู แล้วติดดิสก์ขนาดเล็กไว้ตรงกลางของดิสก์ขนาดใหญ่ ทากาวที่ขอบจานมากขึ้น
ติดโครงสร้างเข้ากับแผ่นดิสก์ทำเองอื่น หรือกับจานกลึง หรือล้อ โดยทั่วไป คุณต้องการสิ่งที่เรียกว่าแผ่นปิดหน้า (ตัวยึด) ในรูปด้านล่าง
หมุนที่ยึดแล้ววาดวงกลมตรงกลางด้วยดินสอ
เจาะรูขนาด 12 มม. ตรงกลางนี้ สว่านจะต้องขนานกับแกนอย่างเคร่งครัด
ขันแผ่นกาว (ต่อไปนี้เรียกว่าแผ่นเปล่า) เข้ากับตัวยึดด้วยสลักเกลียวขนาด 12 มม. ยึดด้วยสกรูเพิ่มเติม 4 ตัว
ตรวจสอบการหมุนของชิ้นงาน ในการทำเช่นนี้ คุณต้องถือดินสอไว้ใกล้พื้นผิวเมื่อชิ้นงานหมุน หากดินสอทิ้งรอยไว้แสดงว่ามีรอยนูนอยู่บนพื้นผิวในที่นี้ คลายสกรูและสอดกระดาษระหว่างที่ยึดกับชิ้นงานบนพื้นผิวฝั่งตรงข้ามของชิ้นงานกับเครื่องหมายดินสอ ขันสกรูให้แน่นแล้วลองอีกครั้ง
ตอนนี้คุณสามารถประมวลผลชิ้นงานด้วยเครื่องตัด
ตัดพื้นผิวเรียบที่ด้านในของชิ้นงาน
ทำมุมลบมุม 7 องศาบนพื้นผิวด้านใน
เส้นผ่านศูนย์กลางภายในโดยรวมควรเท่ากับ 380 มม.
เส้นผ่านศูนย์กลางส่วนแบน 360 มม. (ดูภาพด้านล่าง)
มุมภายในโค้งมนไม่คม
บดดิสก์ด้านในให้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 130 มม. มุมก็โค้งมนด้วย (ภาพด้านล่าง)
ตรวจสอบว่าขดลวดเข้าที่อย่างอิสระ ถ้าไม่เช่นนั้น ให้เจาะพื้นผิวด้านในเล็กน้อย หรือลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของจานด้านใน
นำชิ้นงานออกจากเครื่องกลึง
เจาะ 4 รูที่ส่วนกลาง (จำเป็นต้องแยกแม่พิมพ์ด้านนอกและด้านในของสเตเตอร์ แม่พิมพ์ด้านในจะอธิบายไว้ในส่วนถัดไป) ตอกไม้อัดชิ้นเล็กๆ เข้าที่ด้านหลังของรูเพื่อ "หยุด"
3.3.2 แม่พิมพ์ภายในสำหรับสเตเตอร์แผ่นตัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 370 mm
เจาะรู 12 มม. ตรงกลางของแต่ละอัน
กาวในกอง (รูปด้านบน) ขันด้วยสลักเกลียว 12 มม
ปึกต้องมีความหนาอย่างน้อย 45 มม. ควรมีความหนา 50 มม.
ใช้คัตเตอร์ 20 องศาตามขอบ ตัดมุมให้เส้นผ่านศูนย์กลางลดลงจาก 368 มม. เป็น 325 มม.
ตรวจสอบว่าแม่พิมพ์ด้านนอกอยู่บนแม่พิมพ์ด้านในโดยมีช่องว่างรอบขอบ 6 มม. จากนั้นนำแม่พิมพ์ด้านในออกจากเครื่อง
ทำเครื่องหมายสองเส้นบนพื้นผิวที่ใหญ่กว่าของแม่พิมพ์ โดยห่างกัน 340 มม.
ตัดมุมตามภาพด้านล่าง
การลบมุมจะทำให้สามารถทำให้เกิดการไหลเข้าของวัสดุเติมในสถานที่เหล่านี้และด้วยเหตุนี้จึงเสริมความแข็งแกร่งให้กับจุดยึดของสเตเตอร์
3.3.3 แบบหล่อสำหรับโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องใช้โรเตอร์แม่เหล็ก 2 ตัว พวกเขาต้องการแม่พิมพ์หล่อหนึ่งอัน แต่จะดีกว่าถ้ามีสองตัวเพื่อเร่งกระบวนการ
รูปร่างภายนอกของโรเตอร์ (รูปด้านล่าง) คล้ายกับรูปร่างภายนอกของสเตเตอร์ แต่ง่ายกว่า:
การใช้เทมเพลตรูยึด (ที่กล่าวถึงข้างต้น) ให้เจาะรู 4 รูเพื่อติดตั้งโรเตอร์แม่เหล็กในภายหลัง
การหล่อโรเตอร์แม่เหล็กยังต้องใช้แม่พิมพ์หล่อภายใน (รูปด้านล่าง) โดยมีเครื่องหมายรูยึดเหมือนกัน
ต้องขัดทุกรูปแบบเพื่อให้ได้พื้นผิวที่เรียบมาก ซึ่งจะต้องเสร็จสิ้นด้วยยาแนวฟองน้ำโพลียูรีเทนแบบแว็กซ์
ไม่จำเป็นต้องทาสีแม่พิมพ์ เมื่อถูกความร้อน สีจะแตกและทำลายพื้นผิวของการหล่อ
3.3.4 เทมเพลตสเตเตอร์
แม่แบบสำหรับหมุด
เมื่อเทลงในสเตเตอร์จะต้องปิดผนึกหมุดรองรับ 8 มม. 4 อัน เพื่อไม่ให้บิดเบี้ยวในขณะที่ยุคกำลังแห้ง พวกเขาได้รับการแก้ไขโดยใช้เทมเพลตที่เราจะทำในตอนนี้ แม่แบบทำจากไม้บล็อค ขนาด 380 x 50 x 25 มม. ขนาดจะต้องได้รับการบำรุงรักษาอย่างแม่นยำ ไม่เช่นนั้นหมุดจะไม่ตรงกับหมุดยึด
a) ทำเครื่องหมายที่กึ่งกลางของแถบที่ขอบที่ใหญ่ที่สุด (รูปที่ด้านล่าง)
b) วาดด้วยเข็มทิศสองส่วนโค้งที่มีรัศมี 178 mm
c) ทำเครื่องหมาย 2 จุดในแต่ละส่วนโค้ง ห่างกัน 30 มม. และห่างจากขอบ 10 มม.
d) เจาะ 4 รู 8 มม. ควรใช้สว่านเจาะกระแทก
จ) ลบคมรูทางออกอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการทิ้งรอยไว้บนการหล่อ
แม่แบบกระดาษ
สำหรับการผลิตสเตเตอร์จะใช้แผ่นแก้วแบบผง (วัสดุแก้วที่มีสารยึดเกาะแบบผง) หากต้องการตัดส่วนประกอบสเตเตอร์ออกให้ทำเทมเพลตกระดาษ พวกเขาสามารถวงกลมด้วยปากกาสักหลาดแล้วตัดร่างที่เป็นผลจากแผ่นแก้ว
ห่อรูปร่างด้วยกระดาษหนึ่งแผ่นแล้วทำเครื่องหมายที่ขอบ
ยังมีต่อ.