ELEKTRISCHE GENERATOR MET MAGNETISCHE KOPPELING - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

"De wereld is veranderd. Ik voel het in het water. Ik voel het in de aarde. Ik ruik het in de lucht. Veel van wat ooit was, is verloren …" - The Lord of the Rings.

Zeker … over olie en niet-hernieuwbare energieën gesproken, veel van wat het was, is verloren gegaan. We hebben nieuwe vormen van energieproductie nodig … Schoon en gemakkelijk te verkrijgen … zonder schade aan het milieu om ons heen. Dan zal ik je een andere manier laten zien om energie te produceren … het is het resultaat van wat velen in afzondering hebben gedaan … Ik neem gewoon de beste ideeën en breng ze samen zodat we het gewenste resultaat kunnen krijgen. De hier getoonde informatie is in het publieke domein. Het is gebaseerd op ideeën uit het begin van de vorige eeuw. Maar het is tot op de dag van vandaag dat we met de opkomst van neodymiummagneten de ideeën uit het verleden kunnen realiseren. Ik gebruik het principe van "verdeel en win". Waarom een grote, zware en dure generator? … als ik het kan bereiken met meerdere kleintjes …. Het idee is om meerdere borstelloze motoren die als generator worden gebruikt, met elkaar te verbinden via een magnetische overbrenging, op deze manier kunnen we meerdere generatoren verplaatsen met behulp van een enkele motor, waardoor de efficiëntie van het systeem wordt verhoogd.

jmoreno555

Veracruz, Ver.

MEXICO, 9 februari 202

Stap 1: MATERIALEN

De materialen die we nodig hebben zijn:

• CD/DVD aandrijfmotoren (5 stuks)
• Neodymium magneten met een diameter van 5 mm en een hoogte van 4 mm. (60 stuks)
• ProtoBoard Dubbel
• Bruggelijkrichter 50 V / 1,5 amp. (15 stuks)
• 5mm Rode LED's (5 stuks)
• 5mm Groene LED's (5 stuks)
• 5mm Gele LED's (5 stuks)
• Weerstanden van 150 ohm tot 1/4 watt (15 stuks)
• Kabel

LEGO:

De legostukken zijn te vinden op: www.bricklink.com

• Steen 1x16 (LEGO Nr. 3703) - (10 Stuks)
• Hefarm 1x11.5 (LEGo Nr. 32009) - (10 Stuks)
• Hefarm 2x4 L (LEGO Nr. 32140) - (15 Stuks)
• As 3 met Stud (LEGO Nr. 6587) - (20 Stuks)
• Pin Lang met Wrijving (LEGO No. 6558) - (25 Stuks)

VERSCHEIDENE:

• Lijm (Cyanoacrylaat)
• 1/16 "(50 cm) warmtekrimpbare kabel
• Oranje en groene fosforescerende verf

Stap 2: MAGNETEN MONTAGE

BORSTELLOZE CD/DVD-MOTOR

De motoren die in de cd/dvd-lezers worden gebruikt, zijn borstelloze motoren die worden gevormd door een reeks wikkelingen die in drie fasen een wisselstroomspanningssignaal afgeven.

Zie de volgende link voor meer informatie over borstelloze motoren:

Informatie over borstelloze motoren

1.- We beginnen met de montage van de motor in zijn basis: hiervoor vormen we een basis met de LEGO-stukken zoals weergegeven in de afbeelding en bevestigen we deze aan de motor door middel van cyanoacrylaatlijm (KOLA LOKA).

KIJK UIT! De cyanoacrylaatlijm plakt op de huid

2.- Nu gaan we de neodymiummagneten rond de motor plaatsen. We plaatsen de neodymiummagneten met hun polen afwisselend N-S-N-S-N-S …

VOORZICHTIGHEID! Neodymium-magneten zijn extreem krachtig, broos en kunnen breken als ze met elkaar botsen. De magneten die we gebruiken zijn echt krachtig, ze hebben een aantrekkingskracht van iets meer dan 800 gram. Vanwege de hoge snelheden die worden gehanteerd, is het echter noodzakelijk om ze met cyanoacrylaat aan de basis van de motor te lijmen. (Tijdens de tests werden neodymiummagneten een paar keer door de kamer weggestuurd …:)

3.- Uiteindelijk schilderen we elke magneet met groene en rode fluorescerende kleuren voor een betere beoordeling van de werking ervan.

Stap 3: MOTOR BEDRADING:

Het is tijd om de motorkabels te monteren

Normaal gesproken hebben deze motoren een dertienpolige connector en de laatste drie (11, 12 en 13) komen overeen met fasen B, C, A.

Als dit niet het geval is, moeten we vaststellen welke van de connectorpinnen de signalen naar de motorwikkelingen zijn.

We kunnen dit bereiken met behulp van een vergrootglas en volgen de aanwijzingen op de printplaat naar de connector.

Stap 4: CONSTRUCTIE VAN DE MOTORBASIS

Het is tijd om de basis van de motoren te bouwen

In mijn geval heb ik LEGO-stukken gebruikt, omdat ik daarmee snel een idee kan vastleggen. We kunnen de LEGO-stukken krijgen die we nodig hebben op www.bricklink.com.

Stap 5: ELEKTRISCHE CIRCUIT-MOUNT

We gaan het elektrische circuit bouwen

Wanneer we borstelloze motoren als generatoren gebruiken, geven ze ons een driefasig wisselstroomsignaal, dat we moeten corrigeren om gelijkstroom te verkrijgen.

Dit bereiken we met behulp van gelijkrichtdiodes.

In mijn geval heb ik voor elke fase van de motor een complete gelijkrichtbrug gebruikt.

Een halve bruggelijkrichter kan worden gebruikt, maar ik gebruik hem liever twee keer en verhoog zo de stroom die ik per gelijkrichter aankan.

Het circuit dat in dit project wordt gebruikt, is alleen bedoeld om de spanning te demonstreren die in elke fase wordt gegenereerd.

In een praktische toepassing zijn de gelijkrichteruitgangen van elke fase met elkaar verbonden.

Stap 6: DE ONDERDELEN AANSLUITEN

Het is tijd om alles op een rijtje te zetten

De motoren worden naast elkaar geplaatst en de onderlinge afstand wordt aangepast. Hoe dichterbij ze zijn, hoe sneller we kunnen komen zonder de synchronisatie tussen hen te verliezen wanneer ze met hoge snelheden ronddraaien. De kabels van elke motor zijn verbonden met de bijbehorende gelijkrichtbruggen.

BELANGRIJK: Je moet de stukken op een basis bevestigen zodat alles stevig blijft. We zullen hoge snelheden rijden en we zullen veel trillingen hebben.

Stap 7: TESTS EN RESULTATEN

RESULTATEN VAN DEZE EERSTE FASE (I):

Er werden verschillende tests uitgevoerd en de volgende resultaten werden verkregen:

Hoe sneller de motor draait, hoe meer spanning we krijgen (wet van Faraday)

• Hoe sneller de motor draait, hoe groter de kans dat de magneten worden afgevuurd (fysiek principe: middelpuntvliedende kracht)
• Als we de afstand tussen de motoren vergroten, kunnen we ze gemakkelijk draaien, maar als we de snelheid verhogen, wordt de synchronisatie tussen hen verbroken.

Als we de afstand tussen de motoren verkleinen, is het moeilijk om ze te starten, maar de synchronisatie blijft bij hoge snelheden behouden

AANBEVELINGEN VOOR DE VOLGENDE FASE (II):

1. Gebruik motoren (als generator) Brushless Outrunner type minder dan 1000KV (KV = RPM / Volt), hierdoor kunnen we meer spanning genereren met minder omwentelingen.
2. Om de groep generatoren te laten draaien, gebruikt u een motor van het Outrunner-type, maar groter dan 2000KV, hierdoor kunnen we meer omwentelingen per minuut maken met minder spanningstoevoer.
3. Gebruik een microcontroller (Arduino / Raspberry PI) om het motortoerental te regelen en zo de gewenste uitgangsspanning te regelen.
4. Verkrijg de grafiek van de temperatuur van de motoren tegen het toerental, om de optimale werkingssnelheid te verkrijgen en in het geval dat de motoren moeten worden gekoeld. (In geval van kritiek kunnen borstelloze Inrunner-type motoren voor boten worden gebruikt. Dit type motoren wordt geleverd met een waterkoelcircuit).

Stap 8: LAATSTE OPMERKINGEN

In dit project gebruik ik een CD/DVD-motor als generator, die volgens de gegevens een 12 V / 1 Amp-motor is, wat ons een motor geeft met een vermogen van 12 Watt.

Als de nieuwe modelvliegtuigmotoren worden gebruikt, kunnen indrukwekkende resultaten worden behaald. Er zijn kleine motoren met een vermogen van enkele honderden Watts. Als we ze samenvoegen, kunnen we gemakkelijk een inverter unit van maximaal 1500 Watt van stroom voorzien. Bovendien kunnen we de configuratie van het elektrische circuit wijzigen om ons aan te passen aan de behoeften van de Power Inverter. Als dit soort motoren worden gebruikt en de motoren in de vorm van een ring worden geplaatst, zodat we hun positie tijdens het starten en stoppen van het systeem elektronisch kunnen regelen, kunnen we een zeer efficiënt systeem verkrijgen.

Toekomstige technologie:

Dit type Power Generators kunnen we in de nabije toekomst inzetten als verlenging van de vliegtijd van onze Quadcopter's.

Stap 9: REFERENTIES

Vooruitgang in elektromagnetisch onderzoek:

Vooruitgang in elektromagnetische onderzoekspapers

Borstelloze motoren:

Hoe borstelloze motoren werken

Soorten motorwikkelingen

Anatomie van een borstelloze outrunner-motor

Anatomie van een borstelloze Inrunner-motor