Dažās situācijās tiek piedāvāts izmantot no autora viedokļa efektīvas metodes translācijas kustību pārvēršanai rotācijas kustībās - lai tās izmantotu kopā ar parastajiem dinamo.
Solenoīds ar magnētu
Pirmie lineārie enerģijas pārveidotāji tika izveidoti deviņpadsmitā gadsimta sākumā (Faraday un Lenz darbos), un tie bija solenoīdi ar pastāvīgiem magnētiem, kas pārvietojās tajos. Bet šīs ierīces tika izmantotas tikai fizikālās laboratorijās, lai formulētu elektromagnētisma likumus.
Pēc tam nopietnu pielietojumu saņēma tikai ģeneratori, kas darbojas no rotācijas kustībām. Bet tagad cilvēce "atceras sen aizmirsto veco". Tātad nesen tika izveidoti “mūžīgie” vai “Faraday indukcijas lukturīši”, kurus darbina kratīšana un kuru pamatā ir “translācijas ģenerators” - tas ir tas pats solenoīds, kura iekšpusē svārstās pastāvīgs magnēts, kā arī taisngriežu sistēma, izlīdzināšanas elements. un uzglabāšana. (Jāpiebilst, ka strāvas parādīšanai solenoīdā nav nepieciešams stumt iekšā un ārā esošo magnētu - pietiek un ne mazāk efektīvi pietuvināt magnētu un tālāk no elektriskās spoles. , ja tajā ir ievietots serdenis, vēlams ferīta).
Internetā var atrast aprakstu, kā uztaisīt ģeneratoru, kas baro velosipēdu priekšējos lukturus, strādājot pēc tāda paša principa - no magnēta kustības solenoīda iekšienē (šeit kratīšanu jau nodrošina nevis cilvēka roka, bet gan transportlīdzeklis pats - velosipēds).
Ir parādījušies un tiek izstrādāti translācijas ģeneratori, izmantojot "pjezoelektrisko efektu" - dažu kristālu spēju radīt elektriskos lādiņus deformācijas laikā.
Tās ir, piemēram, labi zināmās pjezoelektriskās šķiltavas. Franču zinātnieki (jo īpaši to dara Žans Žaks Šello Grenoblē) nolēma aizstāt pjezokristāliskos moduļus zem lietus lāsēm un tādējādi saņemt elektrību. Izraēlā Innowatech izstrādā veidu, kā ražot elektroenerģiju no automašīnu spiediena uz brauktuves – zem šosejas tiks novietoti pjezokristāli. Un Nīderlandē līdzīgā veidā plāno “savākt” elektrību no deju zāles grīdas.
Visi iepriekš minētie piemēri, izņemot lietus enerģijas izmantošanu, attiecas uz enerģijas "izņemšanu" no cilvēka darbības rezultātiem. Šeit var arī ieteikt novietot translācijas ģeneratorus automašīnu un vilcienu amortizatoros, kā arī apgādāt šos transportlīdzekļus ar palielinātām iepriekš aprakstīto velosipēdu ģeneratoru kopijām, kas darbojas no kratīšanas, un papildus translācijas ģeneratoru atrašanās vietu zem sliedēm. dzelzceļiem.
Jauns veids, kā izmantot vēju
Tagad padomāsim, kā labāk izmantot vēja enerģiju. Zināmi vēja ģeneratori, kuros vējš rotē dzenskrūves, un tie savukārt ir dinamo vārpstas. Bet dzenskrūves ne vienmēr ir viegli izmantot. Ja tos izmanto dzīvojamos rajonos, tiem ir nepieciešama papildu vieta, un drošības nolūkos tie ir jāieslēdz tīklos. Viņi var sabojāt izskats, aizsedz sauli un pasliktina redzamību. Rotējošos ģeneratorus ir grūti ražot: ir nepieciešami labi gultņi un rotējošo daļu balansēšana. Un vēja turbīnas, kas novietotas uz novietotiem elektriskajiem transportlīdzekļiem, var tikt nozagtas vai sabojātas.
Autore piedāvā izmantot ērtākus darba korpusus, kurus ietekmēs vējš: vairogus, plāksnes, buras, piepūšamās formas. Un parasto dinamo vietā ir speciāli stiprinājumi translācijas ģeneratoru veidā, kuros elektrība tiks ražota no mehāniskām kustībām un spiediena, ko rada darba ķermeņi. Šādos ķermeņos var izmantot gan pjezokristālus, gan solenoīdus ar kustīgiem magnētiskiem serdeņiem. Šo stiprinājumu radītās strāvas izies cauri taisngriežiem, izlīdzināšanas elementiem un uzlādēs akumulatorus, lai turpmāk izmantotu saražoto elektroenerģiju. Visas šādu translācijas ģeneratoru daļas ir viegli izgatavojamas.
Vairogi ar līdzīgiem stiprinājumiem, kas novietoti uz ēku sienām, balkoniem utt., neērtības vietā nesīs tikai labumu: skaņas un siltuma izolāciju, ēnojumu. Viņiem praktiski nav nepieciešama papildu telpa. Reklāmas stendi, nojumes no saules vai lietus, kas aprīkotas ar šādiem stiprinājumiem un "lietus" pjezoelektriskajiem moduļiem, papildus savai galvenajai funkcijai arī radīs elektrību. Ar to pašu principu jūs varat likt darboties jebkuram žogam.
Enerģiju ražojoši logi un stabi
Logos iespējams izmantot izturīgu stiklu kā "vēja uztvērēju", bet rāmī ievietot elektriski ģenerējošo armatūru.
Ja ņemam elektrisko transportlīdzekļu gadījumu, tad stiprinājumus var pārslēgt: stāvvietā, kur ir pieļaujama logu vibrācija no vēja, tiks izmantoti elektrību ģenerējošie stiprinājumi, un braucot, lai nepārkāptu elektriskā transportlīdzekļa aerodinamiskās īpašības, parastās. Lai gan, izmantojot pjezokristālus, var panākt ļoti nelielu pretsparu un pārslēgšana nav nepieciešama.
Vienkāršākā (vairogu necaurspīdīgā versijā) stāvvietā parastie logi ir nolaisti un to vietā ievietoti vairogvēja ģeneratori, kas balstās uz logu rāmjiem ar stiprinājumiem. To pašu var darīt mājā naktī, kad logi nedrīkst ielaist gaismu: stiklu vai ārējo žalūziju vietā uzstādiet līdzīgas vēja turbīnas.
Balsts statīva formā laternas stabam vai mobilā antena radīs elektrību, ja mēs katrā “kājā”, sadalot tās divās daļās, krustojumā novietosim iepriekš aprakstīto elektroenerģijas ģenerēšanas stiprinājumu. Laternu vai antenas stabu var ievietot dobā cilindrā, kas ir ierakts un pastiprināts ar līdzīgiem elektriskajiem ģeneratoriem, kas novietoti ap ārējo apmali - šī ir vēl viena iespēja.
Laternas uz stabiem, kas aprīkoti ar šādu “balstu”, var darboties neatkarīgi, nepiegādājot tiem strāvas kabeļus - galu galā tās vienmēr šūpojas no vēja vai no brauktuves vibrācijām. Šādām laternām vajadzētu būt ļoti pieprasītām tur, kur vai nu nav spēkstaciju, vai arī teritorija vēl nav "noklāta" ar elektroinstalāciju.
Turklāt translācijas ģeneratori ļauj izmantot arī tādas “dabas vēja ņemšanas vietas” kā kokus, jo to zari šūpojas no vēja. Ar kokiem labāk izmantot solenoīda tipa ģeneratorus, nevis uz pjezokristāliem. Solenoīdi ar magnētiem un atsperēm nodrošinās mīkstu "uzkabi".
Šeit ir viens no iespējas izmantojot zaru šūpošanos. Vienu virvi, kas nāk no elektriskās spoles spoles, piestiprinām pie stumbra vai piestiprinām pie zemē ierakta “enkura” (piemēram, jūras enkura), bet otru, savienotu ar magnētu, piestiprinām pie šūpojoša zara. . Jūs nevarat salabot spoli - atstājiet tikai savienojumu ar zaru. Tad ģenerators strādās no krata, ko tam nodrošinās zara šūpošanās no vēja (atspere neļaus spolii nokrist).
"Lidojoša" elektrība
Runājot par piepūšamajiem "darba korpusiem" translācijas vēja ģeneratoriem, daudzi ir redzējuši, ka uz degvielas uzpildes stacijām tiek reklamētas piepūšamās figūriņas, kas šūpojas no vēja.
Šādas piepūšamās formas (tās var izgatavot bumbiņu, elipsoīdu, piepūšamo matraču u.c. veidā) var strādāt arī ar videi draudzīgu elektrību. To priekšrocība ir tāda, ka, “atsaitējušies” un vēja dzīti, viņi nevienu cilvēku nopietni netraumē.
Tā, piemēram, jūs varat izmantot balonu kā darba šķidrumu solenoīda tipa translācijas vēja ģeneratoram. Magnēts ir piestiprināts pie lodītes, un spole ir “noenkurota”, un labāk ir izmantot elastīgus savienojumus, lai nesalauztu lodi un nesabojātu spoli un elektroniku (iepriekš minētās taisngrieža, izlīdzināšanas un uzglabāšanas sistēmas).
Vēja enerģiju var izmantot arī buru kuģu elektroenerģijas ražošanai buru piestiprināšanas vietās (šeit piemērotāki ir elektriski ģenerējoši stiprinājumi uz pjezokristāliem, lai neradītu lielas kustības). Saražotā elektroenerģija tiks izmantota akumulatora uzlādēšanai kā papildu enerģijas iespēja miera gadījumā, braukšanai ar elektromotoru un kuģa iekšējām vajadzībām, piemēram, apgaismojuma un saldēšanas agregātiem.
Viļņu enerģija
Tagad redzēsim, kā izmantot jūras un upju viļņu enerģiju. Ir iespējams izgatavot tādus progresīvas darbības ģeneratorus, kur par darba ķermeņiem kalpos nevis lieli vairogi vai citas lielas ģeometriskas formas, bet gan mazas plātnes.
Enerģijas ģenerēšanas stiprinājumi paliks tādi paši (uz solenoīdiem vai uz pjezokristāliem), bet tikai mazāki. Šādu slāņveida elektrisko ģeneratoru komplektus uzstādīsim uz peldošām iekārtām to ūdenslīniju līmenī. Tie (ģeneratori) sava mazā izmēra dēļ pārāk nesabojās kuģa kontūru. Jārūpējas arī par ģeneratoru hidroizolāciju, novietojot tos zem ūdensnecaurlaidīga elastīga apvalka. Viļņi, kas skar kuģi (uz plāksnēm), radīs elektroenerģiju dzinējam (šasijai) un kuģa iekšējām vajadzībām, kas ļaus atbrīvoties no apjomīgās un bīstamās (kuģa apgāšanās) buras, kas , turklāt grūti iet pret vēju, un piesārņo vide iekšdedzes motori un ģeneratori.
Viļņu enerģijas izmantošana pie krasta ir vēl vienkāršāka, piestiprinot solenoīdus pie mola, piestātnes vai citas konstrukcijas. Šeit mēs ņemam vairāk vairogu un stiprinājumu: šajā gadījumā racionalizācija tikai kaitēs.
Plostu ģenerators
Tam pašam mērķim (viļņu enerģijas izmantošanai) ir paredzēts “plostu-elektriskais ģenerators”. Šeit viļņi nodrošinās pludiņu kustību attiecībā pret otru, kas ar šarnīrveida statīvu palīdzību izraisīs magnētu pārvietošanos attiecībā pret solenoīdiem.
Atcerieties, ka magnēti, solenoīdi un atsperes veido translācijas ģeneratorus, kas piestiprināti pie eņģēm. Akumulators un elektroniskais bloks ir ievietoti kopējā stingrā korpusā, kas piekārts uz virvēm no statīviem.
Statīvu, eņģu un atsperu sistēma, pilnībā neierobežojot pludiņu savstarpējās kustības, tajā pašā laikā neļaus plostam sabrukt. Un magnētu un solenoīdu relatīvā kustība nodrošinās strāvas ģenerēšanu solenoīda tinumos, kas pa vadiem tiks pārsūtīta uz elektronisko bloku. Tur tas izies caur taisngriezi un izlīdzināšanas elementu, pēc kura nonāks plosta akumulatorā vai pa kabeļiem tiks novadīts krastā vai uz kuģi, kas velk plostu savām enerģijas vajadzībām.
Lai pilnīgāk izmantotu visus viļņu darbības virzienus, ir iespējams izveidot šādu plostu konglomerātu, novietojot tos optimālā leņķī vienu pret otru, vai uz viena plosta izveidot kompleksu (ņemot vērā visas iespējamās relatīvās kustības no pludiņiem), sarežģītāka eņģu un atsperu statīvu sistēma.
Izmantojot ūdens līmeņa atšķirības
Progresīvie ģeneratori ir piemēroti arī ūdens līmeņa atšķirību enerģijas izmantošanai upēs, ūdenskritumos, plūdmaiņas un plūdmaiņas. Tās darbosies hidroturbīnu vietā. To efektivitāte, pēc provizoriskiem aprēķiniem, ir mazāka, taču translācijas ģeneratorus kopā ar radniecīgām ierīcēm šeit ir vieglāk uzbūvēt: galu galā hidroturbīnu ģeneratoriem to piederības dēļ ir nepieciešama ražošanas precizitāte, balansēšana un labi gultņi.
Visvienkāršākā īstenošana ir šāda shēma. Solenoīdu fiksē upes vai ūdenskrituma krastā (ļoti labi līdz tiltam), un pie magnēta piestiprina ūdenī nolaistu pludiņu. Ja straume ir nemierīga, kā mēs novērojam straujās upēs un ūdenskritumos, tad pludiņš svārstās un pārraidīs vibrācijas uz magnētu, kas ir nepieciešams elektrības ražošanai. Magnēts kopā ar pludiņu nepeldīs prom, jo magnēts ir piestiprināts pie solenoīda spoles apakšas ar atsperi. Šī shēma ir ļoti līdzīga iepriekš minētajai pludiņa shēmai viļņu enerģijas izmantošanai.
Ir vēl viena diezgan labi zināma sistēma. No augšas nepārtraukta ūdens straume ieplūst uzglabāšanas traukā, piemēram, no upes drenāžas kanāla. Bļoda pildās. Kad hidrostatiskais spiediens uz caurules galu, kas atrodas šajā traukā, pārsniedz noteiktu “aizvēršanās slieksni” (galu galā caurulē joprojām ir gaiss), ūdens sāks iet cauri tai un izliet uz zemāk esošo translācijas ģeneratoru. Ūdens līmenis bļodā pazemināsies zem caurules izliektā gala, un gaiss to atkal “bloķēs”.
Sakarā ar ūdens pieplūdi no augšas, tvertne atkal tiks piepildīta līdz maksimālajam līmenim. Un līdz ar to hidrostatiskais spiediens spēj "atslēgt" cauruli (un tā tālāk). Tas nodrošina nepārtrauktu ūdens pilienu uz progresīvā ģeneratora, kas nepieciešams elektroenerģijas ražošanai. Pēc “darba” pabeigšanas ūdens plūdīs lejup uz ūdens kolektoru, no kurienes pa atbilstošo kanālu, bet zemākā līmenī, atkal ieplūdīs upē.
Translācijas ģeneratori, kas paredzēti, lai uz tiem izmantotu periodiskus šķidruma pilienus, izskatās šādi. Solenoīda tips - šeit slīpa kivete ūdens savākšanai un novadīšanai ir stingri piestiprināta pie magnēta, kas atrodas fiksētā solenoīda iekšpusē. Un pašu magnētu no apakšas atbalsta atspere, kas piestiprināta solenoīda spoles apakšā. Pjezoelektriskais tips - šeit tā pati kivete ir balstīta uz pjezoelektrisko kristālu.
Ir tāda paša mērķa ierīce, bet cita tipa - tā ir bļoda, kas griežas (vertikālā plaknē) uz eņģes. Tam ir dažādi smaguma centri nepiepildītajā un piepildītajā stāvoklī. Nepiepildītā stāvoklī bļoda atrodas stabilā līdzsvarā: tā balstās uz eņģes un statīva. Vertikāls, kas nolaists no smaguma centra, iet caur atbalsta laukumu. Bet, kad bļoda ir piepildīta ar ūdeni, piemēram, no izplūdes kanāla no upes, tās smaguma centrs nobīdās. Un, kad vertikāle, kas nolaista no jaunā smaguma centra, pārsniedz atbalsta laukumu, bļoda sāks apgriezties.
Apgriežoties, vertikāle no smaguma centra arvien vairāk iziet ārpus atbalsta zonas. Beigās šķidrums no bļodas iztecēs uz priekšējo ģeneratoru, pēc tam uz ūdens savācēju un kanālā, kas atgriežas upē. Tukšā bļoda atgriezīsies sākotnējā stabilā līdzsvara stāvoklī, sāks atkal piepildīties ar ūdeni, un cikls atkārtosies.
Dizaina uzlabošana
Var padomāt par vēl daudzām progresīvo elektrisko ģeneratoru izmantošanas iespējām, to dizaina iespējām un saistītajām ierīcēm. Autors cer, ka šie ģeneratori ieņems savu "nišu" videi draudzīgas elektroenerģijas ražošanas jomā.
Ja kādu iemeslu dēļ nav iespējams uzbūvēt un pielietot translācijas elektriskos ģeneratorus vai jau ir tradicionālie ģeneratori, kas darbojas no rotācijas kustībām, tad dažas translācijas kustības, kurām ir pietiekama amplitūda (piemēram, koku zaru šūpošana no vēja, kustība pludiņš vai balons), joprojām var izmantot, jo ir mehāniskās transmisijas, kas pārvērš translācijas kustības rotācijas kustībās.
Jūs varat nosaukt, piemēram, zobratu un zobratu rīku, skrūvi (kā bērnu rotaļlietai - yule) un jostu ar spoli: mēs uztinam uz ruļļa siksnu, makšķerēšanas auklu vai kabeli un piestiprinām tai, piemēram, atgriešanas atsperi, spirālveida. Un vēl lielākai elektroenerģijas ražošanas efektivitātei šādā veidā ir jāievieto ātrumkārba kā reizinātājs, kā automašīnai vai velosipēdam, un jāpārslēdz ātrumi (pārnesumu attiecība) atkarībā no vēja vai viļņu stipruma straumei. diena vai stunda.
Ja aplēšam, cik liela daļa no vējiem pakļautās "virsmas" gaisa virsmas vēl nav "izmantota" elektrības ražošanai, kura ūdens virsma ar viļņiem un cik upju un ūdenskritumu vēl "nestrādā" (nemaz nerunājot stari un ģeotermālie avoti), mēs redzēsim, ka tīrai enerģijai ir lieliska nākotne.
Nolēmu parādīt sabiedrībai savu ģeneratoru, kas samontēts uz velosipēda rumbas no aizmugurējā riteņa. Man ir mājiņa upes krastā. Bieži vasarās nakšņojam pie bērniem laukos un nav elektrības, un mani spieda salikt šo ģeneratoru. Patiesībā šis ģenerators ir jau otrais. Pirmais bija vienkāršāks un vājāks. Bet ar vēju uztvērējs strādāja. Viņa foto nav, es jau to izjaucu. Struktūra nebija tāda.
Pēc vēlēšanās var atrast visu informāciju par manu ģeneratoru. Paņēmu magnētus no izdegušajiem skaļruņiem (zvaniņš). Šie zvani tiek izkārti stacijās un dzelzceļa parkos, kas aprīkoti ar skaļruņiem. Man vajadzēja 4 sadedzinātus skaļruņus. Es prasīju sadegušos cilvēkiem, kas apkalpo šīs ierīces. Viņš izvilka magnētus, ar dzirnaviņām sadalīja tos 16 daļās. Magnēti ir vērsti viens pret otru ar vienu polu.
Uz spoles ir 4 vadi, jo uztinu uzreiz 2 vadus 1 mm diametrā. Ja tie ir paralēli, strāva palielināsies, un, savienojot tos virknē, palielinās spriegums, bet strāva attiecīgi būs mazāka. Kopumā es eksperimentējot sasniedzu vēlamo spriegumu. Spole ir uztīta uz caurules gabala ar 50 vītni. No vienas puses vaigs ir pievilkts ar uzgriezni, no otras puses vaigs ir metināts. Un piestiprināts pie alumīnija plāksnes un plāksne jau ir pie pamatnes. Ja nepieciešams, varat izjaukt un nomainīt spoli. Stieples 1 mm šķērsgriezums, cik pagriezienus neskaitīja.
Kur pielāgot šo ģeneratoru, es joprojām domāju, varu likt upei darboties.
Ražošanas izmaksas ir:
1 velosipēda rumba 250 rub
2. caurules gabals ar uzgriezni 70 rubļi
3. metinātājs 50 rub.
4. vadu no veciem transformatoriem un strēmeli iedeva tas pats metinātājs.
Ģeneratoram ir magnētiska līmēšana. Lai pārvietotos, ir jāpieliek pūles. 10 -12 kgf uz 70 mm ķēdes rata. Apmēram 3,6 Nm. Pie zemiem apgriezieniem ir neliela vibrācija. Mēģināju pieslēgt nelielu televizoru un pagriezu to ar rokām. Nedaudz pietrūka ātruma, lai kineskops varētu apgriezties. Ar 1 apgriezienu sekundē ģenerators ražo 12 voltus 0,8 ampērus.
Pašdarināts zema ātruma ģenerators vēja turbīnām
Ģeneratora komplekta veids tika pārbaudīts uz vēja turbīnas ar trīs lāpstiņu rotoru ar diametru 2,5 m. Pie vēja ātruma 12 m / s ģenerators izsniedza 30 ampēru uzlādes strāvu 12 voltu akumulatoram .
Izmanto arī; NdFeB magnēti, 1,5 - 18 gab., tinuma stieple - AWG 16, biezs saplāksnis un epoksīdsveķi.
Bremžu disks tika apstrādāts uz virpas, proti, tika izveidota rieva, kuras platums ir vienāds ar magnēta diametru, lai samazinātu centrbēdzes spēku darbību.
Lai saglabātu vienādu attālumu starp magnētiem, virtuves sērkociņi bija ideāli piemēroti (pēc līmes nožūšanas tie tika noņemti).
Tālāk stators tika izgatavots no saplākšņa, ar rievu dzelzs komplektam. Protams, ģenerators bez tā darbosies, bet ne tik efektīvi. Dzelzs, kas atrodas aiz tinumiem, gandrīz divkāršo magnētiskās plūsmas blīvumu.
Pēc tam tika uztītas 18 spoles un novietotas stingri pretī magnētiem.
Pēc tam spoles tika nospiestas ar presi vienmērīgam biezumam un piepildītas ar epoksīda sveķiem.
Spoļu elektriskais savienojums ir virknē, t.i. vienfāzes ģenerators.
Testēšanai ģenerators tika uzstādīts uz virpas, maksimālais ātrums kura rotācija ir tikai 500 apgriezieni sekundē.
Pašdarināts pastāvīgo magnētu ģenerators
Man bija diska magnēti 25 * 8 12 gab., tikpat daudz spoļu. Magnēta materiāls ir NdFeB. un kurš konkrēti (N35, N40, N45) man nav ne jausmas. Atstarpes starp magnētiem ir 5 mm.
Statora diametrs ir 140 mm, iekšējais diametrs ir 90 mm, statora dzelzs augstums ir 20 mm. Baltais zem magnētiem ir plastmasas. Tajā ir izurbti caurumi magnētiem, un zem plastmasas ir galvanizācija, un zem tās ir saplāksnis.
Šķiet, ka apgriezienu skaits ir 50, stieples diametrs ir 1 mm. Visi ir savienoti virknē: viena beigas ar otra galu, viena sākums ar otra sākumu. Sākumā es nedomāju, ka tas saistās ar sākumu ar beigām. Spriegums uz statora ir 0. Tas ir pat jauki - tas nozīmē, ka spoles izrādījās vienādas.
Spoles biezums ir 6 vai 7 mm. Jūs varat palielināt līdz 10. Es izveidoju atstarpi savādāk. Sprieguma atšķirība ir, bet ne ļoti briesmīga. Un vēl kas man nav kārtībā, ka zem magnētiem tiek likts apmēram 0,5 mm biezs jumta dzelzs gabals. Normālai plūsmas slēgšanai būtu vajadzīgs desmitreiz biezāks, kā tagad saprotu.
Kā dzelzi statoram izmantoju kaut kādu tērauda lenti 2 centimetrus platumā.Manuprāt tādu,ko izmanto iepakojot tehniku lielās koka kastēs.
Jums nav jāpieliek nekādas pūles, lai to izvilktu. Ģenerators izrādījās ar šādiem raksturlielumiem: tinumu pretestība ir 1 oms, spriegums ir 1,5 volti pie 1 apgr./min.
Visu vējdzirnavu svars ir 8 kilogrami kopā ar dzenskrūvi, asti un grozāmo. Pats ģenerators ir 4 kg. Ģeneratora gultņi tiek iespiesti tieši saplāksnī.
Uzliku divu lāpstiņu vējdzirnavas uz vējdzirnavām ar diametru 1,5 metri, tas ir, pie 6 ms vajadzētu sākt lādēt akumulatoru (mēģināju iegūt ātrumu apmēram 6, asmeņa griešanās leņķis ir ļoti mazs). Nav tik karsts kāds starta ātrums, bet domāju, ka vējš nav retums.
Es to ievietoju vakarā, nebija vēja, bet no rīta parādījās vējš un sāka griezties, bet es no tā neredzēju vairāk par 7 voltiem. Neizdevās noskatīties ilgāk par vienu brīvu dienu, bet, kad ierados pēc nedēļas un tad pēc divām, pārliecinājos, ka Maskavas apgabalā vējš ir retums (ne tikai 12 m/s, kā daži ražotāji raksta aprēķinātus, bet kopumā vismaz daži).
Jo sārma akumulators ar jaudu 110 A * h tika uzlādēts tikai līdz 10 voltiem (tas tika izlādēts līdz 8 vai, iespējams, pilnīgi ieskābs, ilgstoši stāvot izlādētā stāvoklī). Ir nepieciešams aprēķināt ģeneratoru un visas vējdzirnavas sākuma ātrumam metrs 3.
Tagad es atvedu ģeneratoru no vasarnīcas. Veikšu sīkākus eksperimentus. Šodien jau pie 12 voltu spuldzīti pieslēdzu urbi. Savu ģeneratoru pieslēdzu osciloskopam - liekas, ka ir sinusa, manuprāt, tāds vienmērīgs.
No savas pieredzes, būvējot šādas miniatūras vējdzirnavas, izdarīju vairākus secinājumus (tikai par jaudu un arī par dzenskrūvi neko nevaru pateikt, pārtaisīšu):
- Ģenerators ir jāaprēķina un pēc tam jāreizina ar divi :-). Vismaz pēc maniem aprēķiniem ģenerators tika pārdots gandrīz divas reizes.
- Ģeneratora ražošanā spolēm jābūt ar caurumu visā statora platumā (vai nedaudz vairāk par magnētu platumu, ja ir divi diski). Tas ir acīmredzami, bet, lai samazinātu pretestību, es neapzināti padarīju spoles mazas.
- Lai palielinātu magnētisko plūsmu caur tām, spoles nav nepieciešams kaut ko iebāzt. Mēģināju uzklāt metāla lūžņus, nekas nemainījās, bet izņemt kļuva neiespējami, nācās visu izlasīt. Es visu piepildīju ar epoksīdu.
- Jaudas ierobežošanas sistēma priekšpilsētās nav nepieciešama. Varbūt tas ir aktuāli netālu no Somu līča, bet mums nav ko ierobežot. Pat vietnē otherpower.com viņi izgatavoja pirmās vējdzirnavas bez salokāmas astes un nekas nesalūza. Un kalnos vējš ir stiprāks nekā mums.
- Nav bīdāmu kontaktu. Nu es neesmu redzējis, ka manas vējdzirnavas veiktu vismaz pāris apgriezienus ap savu asi. Vējš faktiski reti maina virzienu uz diametrāli pretēju. Viņš nolaida savīto vadu zemē un pieveda pie knaģa. Lai gan es to darīju uz bīdāmiem kontaktiem, un tad es sapratu, ka tas nav nepieciešams. Pat Sapsanā uz ļoti jaudīgām vējdzirnavām mastā ir paslēpts vīšanas kabelis.
- Rotācijas montāža uz gultņiem - uz leju. Palieliniet saplākšņa astes laukumu, lai kompensētu palielināto berzi, un viss.
Pat neliels vējiņš apgrieza manas vējdzirnavas ar mazu asti, lai gan masts bija sasvēries no vertikāles. Man bija gultņi, un masts bija no slikti nostiprināta egles stumbra.
Nevienās importētās paštaisītās vējdzirnavās tādu neesmu redzējis. Papildus gultņi eļļošanai - manuprāt, nav jautrības. Un labi gultņi ir ļoti dārgi. Kāpēc izputēt, ja tas īsti nav vajadzīgs?
Zema ātruma "dari pats" ģenerators uz magnētiem
Afanasjevs Jurijs Pašdarināts ģenerators Nolēmu parādīt sabiedrībai savu ģeneratoru, kas samontēts uz velosipēda rumbas no aizmugurējā riteņa. Man ir mājiņa upes krastā. Bieži vasarā mēs nakšņojam ar...
PASTĀVĪGĀ MAGNĒTA ĢENERATORS (aksiālais vai disks)
Trīsfāzu sinhronais ģenerators maiņstrāva bez magnētiskās pielīmēšanas ar ierosmi no pastāvīgajiem neodīma magnētiem, 12 stabu pāri.
Ļoti sen, vēl padomju laikos, žurnālā “Modelist Constructor” tika publicēts raksts, kas bija veltīts rotācijas tipa vējdzirnavu celtniecībai. Kopš tā laika man radās vēlme kaut ko līdzīgu uzbūvēt uz sava piepilsētas zona, taču lieta nekad netika īstenota. Viss mainījās līdz ar neodīma magnētu parādīšanos. Es savācu daudz informācijas internetā, un tā notika.
Ģeneratora ierīce: Divi zema oglekļa tērauda diski ar pielīmētiem magnētiem ir stingri savienoti viens ar otru caur starplikas uzmavu. Spraumē starp diskiem ir fiksētas plakanas spoles bez serdeņiem. Indukcijas EMF, kas rodas spoles pusēs, ir pretējā virzienā un summējas spoles kopējā EMF. Indukcijas emf, kas rodas vadītājā, kas pārvietojas nemainīgā vienmērīgā magnētiskajā laukā, nosaka pēc formulas E=B V L kur: B- magnētiskā indukcija V- kustības ātrums L- vadītāja aktīvais garums. V=π D N/60 kur: D- diametrs N- rotācijas ātrums. Magnētiskā indukcija spraugā starp diviem poliem ir apgriezti proporcionāla attāluma kvadrātam starp tiem. Ģenerators ir samontēts uz vēja turbīnas apakšējā atbalsta.
Trīsfāzu ģeneratora shēma vienkāršības labad ir izvietota plaknē.
Uz att. 2 parāda spoļu izkārtojumu, kad to skaits ir divreiz lielāks, lai gan šajā gadījumā palielinās arī atstarpe starp poliem. Spoles pārklājas par 1/3 no magnēta platuma. Ja spoļu platumu samazina par 1/6, tad tās stāvēs vienā rindā un atstarpe starp stabiem nemainīsies. Maksimālā atstarpe starp poliem ir vienāda ar viena magnēta augstumu.
VIENFĀZES ĢENERATORS
Vienfāzes sinhronais ģenerators un viena viļņa spole.
Prettinuma spole samazina ģeneratora induktīvo pretestību. Pašindukcijas skaitītāja EMF vērtība ir tieši proporcionāla ģeneratora spoles induktivitātes vērtībai un ir atkarīga no slodzes strāvas. Spoles induktivitāte ir tieši proporcionāla lineārajiem izmēriem, apgriezienu skaita kvadrātam un ir atkarīga no tinuma metodes.
Vienfāzes ģeneratora diagramma att. 1 vienkāršības labad ir saplacināts.
Lai palielinātu efektivitāti attēlā. 2. attēlā parādīta ģeneratora ķēde, kas sastāv no divām identiskām spolēm. Lai nepieļautu atstarpes palielināšanos starp poliem, gredzenu tinumi ir jāievieto viens otrā.
Vienfāzes sinhronais ģenerators un cilpas sadalītās spoles.
VĒJA TURBĪNA (vēja turbīna)
Vēja turbīna ar vertikālu rotācijas asi un sešām lāpstiņām.
Turbīnas ierīce: Tas sastāv no statora, sešiem fiksētiem lāpstiņām (ieplūstošā vēja aizsardzībai un piespiešanai) un rotora, sešiem rotējošiem asmeņiem. Vēja spēks ietekmē rotora lāpstiņas gan pie turbīnas ieplūdes, gan izplūdes. Augšējam un apakšējam atbalsta rumbas tiek izmantotas no automašīnas. Nerada troksni, neizlido stiprā vējā, nav jāorientējas uz vēju, nav nepieciešams augsts masts. Liels vēja izmantošanas koeficients, liels griezes moments, rotācija sākas ļoti vieglā vējā.
INDUKTORA ĢENERATORS
Vienfāzes sinhronais ģenerators ar ierosmes tinumu uz statora bez birstēm, 12 stabu pāri.
Ilgu laiku domāju, kā novērst akumulatora pārlādēšanu, neizmantojot dizainā mehāniskas ierīces, lai palielinātu uzticamību. Induktora ģenerators veic liekās enerģijas izvadīšanas funkciju. Kā slodze tiek izmantots sildelements, iespējams uzsildīt ūdeni vai flīžu grīdas.
Ģeneratora ierīce:Ģenerators ir samontēts uz vēja turbīnas augšējā atbalsta. 24 tērauda serdeņi ar spolēm ir piestiprināti pie fiksēta zema oglekļa tērauda gredzena, uz gredzena starp spolēm ir uztīts ierosmes tinums. Uzbudinājums tiek piegādāts ģeneratoram caur elektroinstalācijas shēma no apakšējā ģeneratora. Ģenerators ierosmei izmanto 3% līdz 5% no saražotās jaudas. Jebkurš elektromagnēts ir strāvas avota jaudas pastiprinātājs. Ģenerators ir arī elektromagnētiskais slīdošais sajūgs, kas samazina gultņu slodzi. Uz katra gultņa tiek zaudēti 5% griezes momenta, uz zobrata 7-10%. Maiņstrāvas frekvenci aprēķina pēc formulas f=p n/60 kur: lpp-stabu pāru skaits n- rotācijas ātrums. Piemēram: f=p n/60=12 250/60=50 Hz.
Induktora ģeneratora ķēde vienkāršības labad ir izvietota plaknē.
Uz att. 2. attēlā parādīta induktora ģeneratora ķēde, kas izmanto mazāk dzelzs, tāpēc dzelzs zudumi būs mazāki. Ierosmes tinums sastāv no 12 virknē savienotām spolēm.
ELEKTRISKĀ DIAGRAMMA
Elektriskās ķēdes shēma ierīces ģeneratora ierosmes tinuma pievienošanai.
Ierosmes strāva sāk plūst uz ģeneratoru tikai tad, kad trīsfāzu taisngrieža izeja sasniedz 14 voltus.
MAGNĒTISKAIS DZINĒJS
Magnētiskais motors griezīs ģeneratoru, ja nebūs vēja.
Elektromagnētisko lauku rada elektriskā strāva t.i. elektrisko lādiņu (brīvo elektronu) virzīta kustība. Fiziskie eksperimenti apstiprinājās, ka pastāvīgā magnēta magnētisko lauku rada arī virzīta elektrisko lādiņu (brīvo elektronu) kustība. Ņemot vērā vispārējos elektromagnētiskos likumus, pēc analoģijas ar elektromotoru ir iespējams izveidot magnētisko motoru, lai pārveidotu magnētisko enerģiju mehāniskajā rotācijas enerģijā. Rotācijas dzinēju galvenais nosacījums ir magnētisko lauku mijiedarbība pa apļveida slēgtām trajektorijām. Saliktais magnēts “Sibīrijas Kolja” atbilst šīm prasībām.
FIKSĒTS PERMANENTĀ MAGNĒTA ĢENERATORS
Stacionārais ģenerators ir statisks elektromagnētiskais jaudas pastiprinātājs.
Jau sen ir zināms, ka izmaiņas magnētiskajā laukā, kas iet caur vadu, radīs tajā elektromotora spēku (emf). Magnētiskās plūsmas izmaiņas no pastāvīgā magnēta stacionāra ģeneratora kodolā tiek radītas, izmantojot elektroniskā vadība nevis mehāniska kustība. Magnētisko plūsmu kodolā kontrolē oscilators. Oscilators darbojas rezonanses režīmā un patērē nenozīmīgu jaudu no strāvas avota.
Oscilatora svārstības savukārt novirza magnētiskās plūsmas no pastāvīgajiem magnētiem uz serdeņa kreiso un labo pusi, kas izgatavota no iestatīšanas dzelzs vai ferīta. Ģeneratora jauda palielinās, palielinoties oscilatora svārstību frekvencei. Iedarbināšana tiek veikta, ģeneratora izejai pieliekot īslaicīgu impulsu. Ir ļoti svarīgi, lai pastāvīgais magnēts neizraisītu serdes materiāla nonākšanu magnētiskā piesātinājuma reģionā. Neodīma magnētiem ir magnētiskā indukcija diapazonā no 1,15 līdz 1,45 Tesla. Transformatora dzelzs piesātinājuma indukcija ir 1,55-1,65 T. Dzelzs pulvera serdeņa piesātinājuma indukcija ir 1,5–1,6 T, un zudumi ir mazāki nekā transformatora dzelzs. Serdeņiem, kas izgatavoti no magnētiski mīkstajiem mangāna-cinka ferītiem, piesātinājuma indukcija ir 0,4-0,5 T, lai cīnītos ar piesātinājumu, ir nepieciešama gaisa sprauga.
Ģeneratora ķēde ar strāvas spoles serdeņa magnetizācijas maiņu.
Fiksēta ģeneratora shēma uz toroidālajiem (gredzenveida) serdeņiem.
Trīs gredzeni, astoņi magnēti, četras vadības spoles, astoņas jaudas spoles.
VES vēja parks
Nelipīgs trīsfāzu sinhronais maiņstrāvas ģenerators ar pastāvīgu neodīma ierosmi un vertikālās ass vēja turbīnu
DIY zema ātruma pastāvīgo magnētu ģeneratori
Es dzīvoju mazā pilsētiņā Harkovas apgabalā, privātmājā, mazs gabals.
Es pats, kā saka kaimiņš, esmu staigājošs ideju ģenerators, jo gandrīz viss ir savs
au pair darīts dari pats. Vējš, lai arī neliels, pūš gandrīz pastāvīgi, un tādējādi vilina izmantot savu enerģiju.
Pēc dažām neveiksmīgi mēģinājumi ar traktoru pašiniciatīvas ģenerators vēl vairāk smadzenēs iestrēga ideja izveidot vēja ģeneratoru.
Sāku meklēt un pēc divu mēnešu meklēšanas internetā, daudz lejupielādētu failu, forumu un padomu lasīšanas, beidzot izlēmu par ģeneratora uzbūvi.
Tika ņemts par pamatu vēja turbīnu dizains Burlaks Viktors Afanasjevičs http://rosinmn.ru/sam/burlaka ar nelielām dizaina izmaiņām.
Galvenais uzdevums bija būvēt ģenerators no materiāla, tas ir, ar minimālām izmaksām. Tāpēc ikvienam, kurš mēģina izveidot šādu dizainu, ir jāvadās no materiāla, kas viņam ir, galvenā vēlme un jāsaprot darba princips.
Rotora ražošanai es izmantoju 20 mm biezu metāla loksnes gabalu (kas bija), no kura krusttēvs pēc maniem zīmējumiem izgrieza un 12 daļās iezīmēja divus diskus ar diametru 150 mm un vēl vienu disku skrūve, kas tika iezīmēta 6 daļās ar diametru 170 mm.
Es nopirku tiešsaistē 24 gabalus. diska neodīma magnēti 25 × 8 mm izmērā, kurus pielīmēju pie diskiem (marķējums ļoti palīdzēja). Esi uzmanīgs, lai nebāztu pirkstus!
Pirms magnētu līmēšanas pie tērauda diska, atzīmējiet magnētu polaritāti ar marķieri, tas ļoti palīdzēs izvairīties no kļūdām. Pēc magnētu novietošanas (12 gab. uz vienu disku un alternatīvu polaritāti) piepildīja tos līdz pusei epoksīda sveķi.
Noklikšķiniet uz attēla, lai skatītu pilnā izmērā.
Statora ražošanai izmantoju emaljas stiepli PET-155 ar diametru 0,95 mm (pirkta privātā uzņēmumā Harmed). Es uztinu 12 spoles pa 55 apgriezieniem katrā, tinumu biezums izrādījās 7 mm. Uztīšanai uztaisīju vienkāršu saliekamu rāmi. Spolu uztīšanu veicu uz paštaisītas uztīšanas mašīnas (to darīju stagnācijas laikos).
Tad es ievietoju 12 spoles paraugā un nofiksēju to pozīciju ar auduma elektrisko lenti. Spolu secinājumi tiek pielodēti secīgi sākot ar sākumu, beidzot ar beigām. Es izmantoju 1-fāzes komutācijas ķēdi.
Lai izgatavotu veidni spoļu ieliešanai ar epoksīdu, es pielīmēju divas taisnstūrveida sagataves no 4 mm saplākšņa. Pēc žāvēšanas tika iegūta cieta 8 mm tukša parauga. Caur urbjmašīna un armatūra (balerīna) saplāksnī izgriež caurumu ar diametru 200 mm, un no griezuma diska izgriež centrālo disku ar diametru 60 mm. Iepriekš sagatavotās skaidu plākšņu sagataves ar taisnstūra formu viņš pārklāja ar plēvi un nostiprināja ar skavotāju gar malām, pēc tam novietoja izgriezuma centru (pārklāta ar līmlenti) un izgriezto sagatavi, kas ietīta ar līmlenti, gar malām. marķējumi.
Uzpildīju veidni līdz pusei ar epoksīda sveķiem, apakšā uzliku stikla šķiedru, tad spoles, pa virsu stiklšķiedru, pieliku epoksīdu, nedaudz pagaidīju un uzspiedu virsū ar otru skaidu plātni, kas arī pārklāta ar plēvi. Pēc sacietēšanas noņēmu disku ar spolēm, apstrādāju, krāsoju, izurbu caurumus
Rumba, kā arī rotācijas bloka pamatne tika izgatavota no cauruļu urbšanas caurules ar iekšējo diametru 63 mm. Tika izgatavotas ligzdas 204 gultņiem un piemetinātas pie caurules. Aizmugurē ar trīs skrūvēm ir pieskrūvēts vāks ar eļļas noturīgu gumijas blīvi, priekšpusē pieskrūvēts vāks ar eļļas blīvējumu. Iekšpusē, starp gultņiem, caur īpašu caurumu tika ielieta automobiļu daļēji sintētiskā eļļa. Uzliku uz vārpstas disku ar neodīma magnētiem, un tā kā atslēgai nebija iespējams izveidot rievu, tad uz vārpstas izveidoju padziļinājumus pusi no lodītes diametra ar 202 gultņiem, t.i. 3,5 mm, un uz diskiem es ar urbi izurbju 7 mm rievu, iepriekš pagriežot mucu un iespiežot to diskā. Pēc stobra izņemšanas diskā, lodei izrādījās vienmērīga, skaista rieva.
Tad piefiksēju statoru ar trim misiņa tapiņām, ieliku starpgredzenu, lai stators neberzētos un uzliku otru disku ar neodīma magnētiem (diskiem magnētiem jābūt ar pretēju polaritāti, proti, jāpievelk) Lūk, esi ļoti uzmanīgi ar pirkstiem!
Skrūve ražota ar kanalizācijas caurule diametrs 160 mm
Starp citu, skrūve izrādās diezgan laba.Tāpēc pēdējā skrūve tika izgatavota no alumīnija caurules 1,3 m (skatīt augstāk)
Cauruli iezīmēju, ar slīpmašīnu izgriezu sagataves, ar skrūvēm galos savilku kopā un iepakojumu apstrādāju ar elektrisko ēveli. Tad viņš atritināja iepakojumu un apstrādāja katru asmeni atsevišķi, pielāgojot svaru uz elektroniskajiem svariem.
Aizsardzība pret viesuļvētru vējiem tiek veikta saskaņā ar klasisko ārzemju shēmu, t.i., rotācijas ass ir nobīdīta no centra.
Vējdzirnavu asti noregulēju zāģējot.
Visa konstrukcija ir uzmontēta uz diviem 206 gultņiem, kas ir uzmontēti uz ass ar iekšējo caurumu kabelim un piemetināti pie divu collu caurules.
Gultņi cieši iekļaujas vēja turbīnas korpusā, kas ļauj konstrukcijai brīvi griezties bez piepūles un pretdarbības. Kabelis iet masta iekšpusē līdz diodes tiltam.
attēlā ir oriģināls
Vējgalvas izgatavošana aizņēma pusotru mēnesi, neņemot vērā divu mēnešu risinājumu meklējumus, tagad ir februāra mēnesis, sniegs un aukstums šķiet visu ziemu, tāpēc vēl neesmu veicis galvenos testus , taču pat šādā attālumā no zemes izdega 21 vatu automašīnas spuldze. Gaidu pavasari, gatavoju caurules mastam. Šī ziema man ir paskrējusi ātri un interesanti.
Ir pagājis neliels laiciņš kopš ievietoju šajā vietā savas vējdzirnavas, bet pavasaris īsti nav pienācis, joprojām nav iespējams izrakt zemi, lai aizmūrētu galdu zem masta - zeme ir sasalusi un netīrumi visur, tāpēc ir laiks testēšana uz pagaidu 1,5 m plaukta Pietika, un tagad sīkāk.
Pēc pirmajiem testiem skrūve nejauši aizķērās pie caurules, tieši es mēģināju salabot asti, lai vējdzirnavas nepamet vēju un redzētu, kāda būs maksimālā jauda. Rezultātā jaudu izdevās salabot apmēram 40 vatus, pēc tam skrūve droši saplīsa skaidās. Nepatīkami, bet droši vien par labu smadzenēm. Pēc tam es nolēmu eksperimentēt un uztīt jaunu statoru. Šim nolūkam es izveidoju jauna forma spoļu uzpildīšanai. Formu rūpīgi ieeļļoja ar automobiļu litolu, lai pārpalikums neliptu. Spoles tagad ir nedaudz samazinātas garumā, kā dēļ sektorā tagad ietilps 60 apgriezieni pa 0,95 mm. tinuma biezums 8 mm. (beigās stators izrādījās 9 mm), un stieples garums palika nemainīgs.
Skrūve tagad ir izgatavota ar stiprāku 160 mm cauruli. un trīs asmeņu, asmens garums 800 mm.
Jauni testi uzreiz uzrādīja rezultātu, tagad GENA izdeva līdz 100 vatiem, pilnā siltumā dega 100 vatu halogēna auto spuldze, un, lai tā neizdegtu stiprās vēja brāzmās, spuldze izslēdzās.
Mērījumi uz automašīnas akumulatora 55 Ah.
Nu jau ir augusta vidus, un, kā jau solīju, mēģināšu pabeigt šo lapu.
Vispirms tas, ko es palaidu garām
Masts ir viens no svarīgākajiem konstrukcijas elementiem
Viens no savienojumiem (mazāka diametra caurule iet iekšā lielākā)
un grozāms
3 asmeņu skrūve (sarkana kanalizācijas caurule ar diametru 160 mm.)
Iesākumā nomainīju vairākus dzenskrūves un apmetos uz 6 lāpstiņu no alumīnija caurules ar diametru 1,3 m.Lai gan dzenskrūve ar PVC caurules 1,7 m
Galvenā problēma bija piespiest uzlādēt akumulatoru no mazākās skrūves pagrieziena, un te palīgā nāca bloķējošais ģenerators, kurš pat ar ieejas spriegumu 2v dod akumulatoru uzlādi - lai arī ar mazu strāvu. , bet labāk par izlādi, un parastā vējā visa akumulatora enerģija ienāk caur VD2 (skat. diagrammu), un ir pilna uzlāde.
Dizains tiek montēts tieši uz radiatora ar daļēji eņģu stiprinājumu
Uzlādes kontrolieris arī izmantoja paštaisītu, ķēde vienkārša, akli kā vienmēr no tā, kas bija pie rokas, slodze ir divi nihroma stieples apgriezieni (kad akumulators uzlādēts un vējš uzkarsē līdz sarkanam) lieku visu tranzistori uz radiatoriem (ar rezervi), lai gan VT1 un VT2 praktiski nesasilst, bet VT3 jāuzstāda uz radiatora! (ilgstoši darbojoties regulatoram, VT3 pienācīgi uzsilst)
gatavā kontrollera fotoattēls
Vējdzirnavu savienojuma shēma ar slodzi izskatās šādi:
gatavās sistēmas vienības fotoattēls
Mana slodze, kā plānots, ir gaisma tualetē un vasaras duša+ ielu apgaismojums (4 LED lampa kas ieslēdzas automātiski caur fotoreleju un visu nakti izgaismo pagalmu,ar saullēktu atkal aktivizējas fotorelejs,kas izslēdz apgaismojumu un lādējas akumulators.Un tas ir uz izlādējušos bateriju (pagājušogad noņēmu no mašīnas )
fotografēts aizsargstikls(foto sensora augšpusē)
Es nopirku fotoreleju gatavu 220 V tīklam un pārveidoju to uz strāvu no 12 V (izlēcu ievades kondensatoru un sērijveidā pielodēju 1K rezistoru Zener diodei)
Tagad pats SVARĪGĀKAIS!
No savas pieredzes iesaku sākt ar mazo vējdzirnavu izgatavošanu, iegūt pieredzi un zināšanas un vērot, ko var iegūt no sava apkārtnes vējiem, jo var tērēt daudz naudas, uztaisīt jaudīgas vējdzirnavas, un vējš jaudas nepietiek, lai iegūtu tos pašus 50 vatus, un jūsu vējdzirnavas būs zemūdens laivas garāžā.
Vienkāršākais anemometrs. Kvadrātveida mala ir 12 cm x 12 cm Tenisa bumbiņa ir uzsieta uz 25 cm diega.
Mēs nekad neaizdomājamies par to, cik spēcīgs var būt pat neliels vējiņš, taču ir vērts paskatīties, cik ātri turbīna reizēm griežas, un uzreiz saproti, cik spēcīga tā ir.
Vējš, vējš tu esi varens. (foto no pagalma)
Pašdarināts vēja ģenerators ar aksiālo ģeneratoru uz neodīma magnētiem !
(dari pats vēja ģenerators, vējdzirnavas ar aksiālo ģeneratoru, pašizstrādājamās vējdzirnavas, ģenerators ar neodīma magnētiem, paštaisītas vējdzirnavas, pašiedvesmojošs ģenerators)
DIY zema ātruma pastāvīgo magnētu ģeneratori
Pašdarināti zema ātruma pastāvīgo magnētu ģeneratori Dzīvoju mazā pilsētiņā Harkovas apgabalā, privātmājā, nelielā platībā. Es pats, kā saka kaimiņš, esmu staigājošs ģenerators
Darbības joma (tehnoloģija), kurai pieder aprakstītais izgudrojums
Izstrādes zinātība, proti, šis autora izgudrojums pieder pie enerģijas ražošanas jomas un ir paredzēts pastāvīgā magnēta enerģijas pārvēršanai mehāniskā enerģijā, lai ražotu elektroenerģiju.
SĪKS IZgudrojuma APRAKSTS
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn
Lineārais elektriskais ģenerators ar pastāvīgajiem magnētiem satur korpusu, kas izgatavots no nemagnētiska materiāla, piemēram, alumīnija, korpusa iekšpusē ir uzstādīti 1 pastāvīgie magnēti 2 un 3, kas izgatavoti horizontāli izvietotu cilindru veidā ar sfēriskiem izciļņiem sānos un uzstādīti uz vārpstas 4 un 5 ar griešanās iespēju no piedziņām 6 un 7 , kas ir pakāpeniski, bez enerģijas. Korpusā ir uzstādītas vadotnes 8, kas izgatavotas no titāna stieņu veidā, kuru gali ir piestiprināti pie korpusa sānu sienām 1. Uz vadotnēm 8 starp diviem ir uzstādīts slīdnis 10, kustīgs pastāvīgais magnēts. rotējošie magnēti 2 un 3. Kustīgais slīdnis 10 ir veidots taisnstūra formā, kura stabi ir vērsti pret rotējošo magnētu 2 un 3 poliem ar iespēju brīvi griezties brīdī, kad slīdnis 10 pietuvojas vienam no tiem. Slīdnis 10 pārvietojas pa vadotnēm no viena rotējošā magnēta uz otru elektromagnētiskās spoles (statora tinuma) iekšpusē. Pārejot no viena rotējoša magnēta uz otru, pastāvīgā magnēta spēka līniju iedarbības rezultātā uz elektromagnētisko spole statora tinumos rodas EML. Saņemtā elektriskā jauda nonāk taisngriežā 39, un rūpnieciskais spriegums tiek noņemts pie taisngrieža 39 izejas.
Ir zināma ierīce priekšmetu, galvenokārt rotaļlietu spēļu elementu, pārvietošanai (EP 0627248, MKI 7 A 63 H 33/26, 1994).
Tehniskajā būtībā tuvākā piedāvātajam izgudrojumam ir ierīce rotaļlietu priekšmetu pārvietošanai, kas novietoti korpusa iekšpusē tā pretējos galos, un kustīgs elements - pastāvīgā magnēta slīdnis, kas uzstādīts korpusa vidusdaļā starp pastāvīgajiem sfēriskiem magnētiem (RF patents 212479). , MKI 7 A 63 N 33/26, 1988).
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn
Zināmās ierīces trūkums ir nespēja pārveidot pastāvīgā magnēta enerģiju elektroenerģijā.
Izgudrojuma mērķis ir izstrādāt lineāru elektrisko ģeneratoru, kas ļauj pārveidot pastāvīgā magnēta enerģiju mehāniskā enerģijā, lai ražotu elektroenerģiju.
Piedāvātā izgudrojuma izmantošanas rezultātā kļūst iespējams pārveidot pastāvīgā magnēta enerģiju elektroenerģijā.
Iepriekš minētais tehniskais rezultāts tiek sasniegts ar to, ka
Lineārais elektriskais ģenerators ar pastāvīgajiem magnētiem satur korpusu, kas izgatavots no nemagnētiska materiāla, piemēram, alumīnija, korpusa iekšpusē ir uzstādīti 1 pastāvīgie magnēti 2 un 3, kas izgatavoti horizontāli izvietotu cilindru veidā ar sfēriskiem izciļņiem sānos un uzstādīti uz vārpstas 4 un 5 ar griešanās iespēju no piedziņām 6 un 7 , kas ir pakāpju, bezenerģijas līdzstrāvas motori. Korpusā ir uzstādītas vadotnes 8, kas izgatavotas no titāna stieņu veidā, kuru gali ir piestiprināti pie korpusa sānu sienām 1. Uz vadotnēm 8 starp diviem ir uzstādīts slīdnis 10, kustīgs pastāvīgais magnēts. rotējošie magnēti 2 un 3. Kustīgais slīdnis 10 ir veidots taisnstūra formā, kura stabi ir vērsti pret rotējošo magnētu 2 un 3 poliem ar iespēju brīvi griezties brīdī, kad slīdnis 10 pietuvojas vienam no tiem. Slīdnis 10 pārvietojas pa vadotnēm no viena rotējošā magnēta uz otru elektromagnētiskās spoles (statora tinuma) iekšpusē. Pārejot no viena rotējoša magnēta uz otru, pastāvīgā magnēta spēka līniju iedarbības rezultātā uz elektromagnētisko spole statora tinumos rodas EML. Saņemtā elektriskā jauda nonāk taisngriežā 39, un rūpnieciskais spriegums tiek noņemts pie taisngrieža 39 izejas.
Visi ģeneratora rotējošie elementi ir izgatavoti uz slēgta tipa lodīšu gultņiem, un kārtējās apkopes laikā vadotnes ir ieeļļotas ar grafīta smērvielu. Kustīgie kontakti 14 un 15 ir uzstādīti slīdņa 10 sānos, bet fiksētie kontakti 16, 17 un 18, 19 ir uzstādīti statora tinuma 9 iekšējā pusē, lai vadītu rotējošo magnētu 2 un 3 piedziņu 6 un 7. , atkarībā no slīdņa atrašanās vietas 10.
Ģeneratora dīkstāves stāvoklī magnēti 2 un 3 ir uzstādīti neitrālā pozīcijā N/D uz magnēta sāniem - slīdni 10, attiecīgi, uz to netiek iedarbināti ne pievilcīgi, ne atgrūdoši spēki, viss atrodas miera stāvoklī.
Lineārs elektriskais ģenerators ar pastāvīgajiem magnētiem darbojas šādi
Pārslēgšanas slēdzis 36 ģeneratora 34 vadības panelī ir ieslēgts, spriegums tiek piegādāts no neatkarīga strāvas avota (akumulatora) un ģeneratora 34 vadības panelim. Automatizācija nosūta komandu piedziņām 6 un 7, lai kontrolētu rotējošo magnētu 2 un 3 rotācija un tie pagriež magnētu 2 no neitrālā stāvokļa N/S pusē S uz slīdņa 10 N pusi, veidojot pievilcīgu spēku, un magnēts 3 pagriežas no neitrālās pozīcijas N/S 3 pusē S uz slīdņa 10 S pusi, veidojot atgrūdošu spēku, šo spēku iedarbībā slīdnis 10 sāks pārvietoties no PMT (labā mirušā centra) uz LMT (kreiso mirušo centru). Nesasniedzot desmito daļu no visa slīdņa 10 gājiena uz LMT, tiek ieslēgti kontakti - 14 pārvietojami uz slīdņa 10 un 17, kas piestiprināti pie statora, tiek dota komanda ieslēgt piedziņu 6, kas griež magnētu 2 no pozīcijas S uz neitrālu pozīciju N/S uz slīdņa 10 N pusi, pievilkšanas spēks pārstāj darboties, bet magnēta 3 atgrūšanas spēks turpina darboties, liekot slīdnim 10 turpināt kustību.
Tuvojoties LMT, slīdnis 10 saskaras ar amortizatora atsperēm 13, tās saspiežot, palēninot, tuvojas LMT, šajā laikā kustīgais kontakts 14 aizveras ar fiksēto kontaktu 16. Tiek dota komanda ieslēgt piedziņu. 6, kas pagriež magnētu 2 no N/S stāvokļa ar N pusi uz slīdņa 10 N pusi, radot atgrūšanas spēku. Tajā pašā laikā tiek dota komanda piedziņai 7, kas pagriež magnētu 3 no S pozīcijas ar N pusi uz slīdņa 10 N pusi, veidojot pievilcīgu spēku. Divu atgrūšanas un pievilkšanas spēku iedarbībā, kā arī amortizatora atsperu 13 izplešanās rezultātā slīdnis 10 maina virzienu un virzās no LMT uz RMT. Ieejot statora tinumā 9, slīdnis 10 ar savām spēka līnijām inducē EML statora tinumos 9. Pirms tiek sasniegta 10. daļa no visa slīdņa 10 gājiena uz PMT, kustīgais kontakts 15 un fiksētais kontakts 18 tiek nospiesti. ieslēgts, tiek dota komanda ieslēgt piedziņu 7, kas pagriež magnētu 3 no stāvokļa N uz neitrālu pozīciju N/S virzienā uz slīdņa 10 S pusi, pievilkšanas spēks beidz darboties, bet atgrūšanas spēks. no magnēta 2 turpina darboties, liekot slīdnim 10 turpināt kustību. Tuvojoties PMT, slīdnis 10 saskaras ar amortizatora atsperēm 13, saspiežot tās, palēninot ātrumu un tuvojas PMT. Šajā laikā kustīgais kontakts 15 aizveras ar fiksēto kontaktu 19. Tiek dota komanda ieslēgt piedziņu 7, kas pagriež magnētu 3 no neitrālās pozīcijas Z/D puses S uz slīdņa 10 S pusi, veidojot atgrūdošs spēks. Tajā pašā laikā tiek dota komanda piedziņai 6, kas pagriež magnētu 2 no N stāvokļa ar S pusi uz slīdņa 10 N pusi, veidojot pievilcīgu spēku. Divu atgrūšanas un pievilkšanas spēku iedarbībā, kā arī amortizatora atsperu 13 izplešanās rezultātā slīdnis 10, mainot virzienu, pārvietojas no PMT uz LMT. Atkal izejot iekšā statora tinumā 9, slīdnis 10 ar savām spēka līnijām inducē EML statora tinumos 9. Šādi iegūtais spriegums tiek piegādāts taisngriezim 39, kas pārvērš "pulsējošo" spriegumu rūpnieciskajā spriegumā. Cikls ir pabeigts, ģenerators ir sācis strādāt un turpina strādāt tādā pašā secībā.
Pretenzija
Lineārs elektriskais ģenerators ar korpusu, kas izgatavots no nemagnētiska materiāla, kura iekšpusē uz vārpstām horizontālu cilindru veidā ar izciļņiem sānos uzstādīti pastāvīgie magnēti, kas rotē no piedziņām soļu motoru veidā, statora tinuma iekšpusē starp minētajiem rotējošie pastāvīgie magnēti, ir uzstādīts pastāvīgais magnēts-slīdnis ar iespēju pārvietoties starp tiem taisnstūra formā ar izciļņiem un kustīgiem kontaktiem sānos, statora tinuma iekšējā pusē ir uzstādīti fiksēti kontakti, lai vadītu pakāpju motorus norādīto pastāvīgo magnētu piedziņas atkarībā no pastāvīgā magnēta-slīdņa novietojuma, savukārt rotējošo pastāvīgo magnētu piedziņas soļu dzinēju vadības sistēma nodrošina kustīgo kontaktu slēgšanu ar fiksētiem kontaktiem, kad pastāvīgais magnēts -slīdnis tuvojas vienam mirušajam punktam, lai pārraidītu signālu uz šo pastāvīgo magnētu piedziņas vadības sistēmu atkarībā no no pastāvīgā magnēta-slīdņa stāvokļa tādai pastāvīgo magnētu griešanās reizei, lai pastāvīgais magnēts-slīdnis steidzas uz citu mirušo punktu, savukārt statora tinumā inducētais elektromotora spēks nonāk taisngriežā.
Ģeneratora izslēgšanas gadījumā vadības blokā 34 ir jāizslēdz pārslēgšanas slēdzis 36, tiek dota komanda vadības diskdziņiem 6 un 7, un tie iestata magnētus 2 un 3 neitrālā pozīcijā N/S. uz slīdņa 10 malām N un S. Pievilkšanas un atgrūšanas spēks beidzas, slīdnis 10 apstājas sava kursa vidū.
Pretenzija
Lineārs elektriskais ģenerators ar korpusu, kas izgatavots no nemagnētiska materiāla, kura iekšpusē uz vārpstām horizontālu cilindru veidā ar izciļņiem sānos uzstādīti pastāvīgie magnēti, kas rotē no piedziņām soļu motoru veidā, statora tinuma iekšpusē starp minētajiem rotējošie pastāvīgie magnēti, ir uzstādīts pastāvīgais magnēts-slīdnis ar iespēju pārvietoties starp tiem taisnstūra formā ar izciļņiem un kustīgiem kontaktiem sānos, statora tinuma iekšējā pusē ir uzstādīti fiksēti kontakti, lai vadītu pakāpju motorus norādīto pastāvīgo magnētu piedziņas atkarībā no pastāvīgā magnēta-slīdņa novietojuma, savukārt rotējošo pastāvīgo magnētu piedziņas soļu dzinēju vadības sistēma nodrošina kustīgo kontaktu slēgšanu ar fiksētiem kontaktiem, kad pastāvīgais magnēts -slīdnis tuvojas vienam mirušajam punktam, lai pārraidītu signālu uz šo pastāvīgo magnētu piedziņas vadības sistēmu atkarībā no no pastāvīgā magnēta-slīdņa stāvokļa tādai pastāvīgo magnētu griešanās reizei, lai pastāvīgais magnēts-slīdnis steidzas uz citu mirušo punktu, savukārt statora tinumā inducētais elektromotora spēks nonāk taisngriežā.
Liels paldies par ieguldījumu vietējās zinātnes un tehnoloģiju attīstībā!
Lietderīgais modelis ir saistīts ar elektrotehniku, un to var izmantot, lai pārveidotu daļu un mehānismu turp un atpakaļ kustības enerģiju elektriskās strāvas enerģijā. Lineārais elektriskais ģenerators satur cilindrisku korpusu, rāmi ar gredzena induktīvām spolēm, kas ievietotas tā iekšpusē, ģenerējot magnētisko serdi ar diska pastāvīgajiem magnētiem ar aksiālu magnetizāciju un pretēju vienas un tās pašas magnētiskās politikas izvietojumu un spraugu starp tiem, kas atrodas plānsienu cilindrā, kas izgatavots no diamagnēta . Radošais magnētiskais kodols ir ievietots rāmja iekšpusē ar gredzenveida induktīvām spolēm, ar iespēju turp un atpakaļ kustēties pa ģeneratora asi.
Lietderīgais modelis attiecas uz elektrotehniku, un to var izmantot kā pārveidotājus mašīnu detaļu virziena kustībai elektroenerģijā.
Ir zināma ierīce, kas satur korpusu, kas izgatavots no mīksta magnētiska dzelzs, rāmis no nemagnētiska materiāla ar gredzenveida induktīvām spolēm, kas sakārtotas uz tā rindā, ģenerējot magnētisko serdi ar gredzenveida pastāvīgajiem magnētiem (sk. RF patentu lietderības modelim 83373, publicēts 2009. gada 27. maijā, 15. bult.), prototips .
Prototipa trūkums ir zemā efektivitāte, kas saistīta ar gredzenveida pastāvīgo magnētu magnētiskās plūsmas enerģijas zudumu, aizveroties caur gredzenveida magnētu caurumu.
Tehniskais rezultāts ir efektivitātes pieaugums transformācijas, izmantojot disku pastāvīgos magnētus, kas, ja pastāvīgo magnētu magnētiskās plūsmas ir vienādas piedāvātajā lietderības modelī un prototipā, novedīs pie ģeneratora izmēru un svara samazināšanās.
Tehniskais rezultāts tiek panākts ar to, ka lineārais elektroģenerators satur cilindrisku korpusu, kas izgatavots no magnētiski mīksta dzelzs, tā iekšpusē ievietots rāmis no nemagnētiska materiāla, uz kura atrodas gredzenveida induktīvās spoles, kas atrodas rindā, atdalītas ar vaigiem, ģenerējot magnētisko serdi ar vismaz diviem pastāvīgajiem magnētiem ar aksiālu magnetizāciju. Īpaša iezīme ir tāda, ka pastāvīgie magnēti ar diska formu tiek ievietoti plānsienu diamagnētiskā cilindra iekšpusē ar atstarpi viens pret otru, un pretēju tāda paša nosaukuma magnētisko plūsmu izvietojumu piestiprina diska magnētiskā lauka koncentratori ar aksiāliem galiem. , presēti vai pielīmēti ap plānsienu cilindra sienu perimetru.un ir iespēja brīvi turp un atpakaļ kustēties rāmja iekšpusē ar gredzenveida induktīvām spolēm. Minēto elementu relatīvie izmēri ir šādās robežās: disku pastāvīgo magnētu augstums ir (0,3÷0,4) no to diametra; atstarpi starp diska pastāvīgajiem magnētiem nosaka nemagnētisko starpliku biezums, un tā ir (0,5÷1) no diska pastāvīgo magnētu augstuma; cilindriskā korpusa iekšējais diametrs ir lielāks par diska pastāvīgo magnētu diametru ne vairāk kā par to augstumu; katras gredzenveida induktīvās spoles garums ir vienāds ar diska pastāvīgo magnētu augstuma un atstarpes starp tiem summu; ģenerējošā magnētiskā serdeņa gājiena garums nav lielāks par atstarpi starp diska pastāvīgajiem magnētiem; spraugai starp plānsienu cilindru ar diska pastāvīgajiem magnētiem un rāmja iekšējo virsmu ar gredzenveida induktīvajām spolēm jābūt minimālām un jānodrošina ģenerējošā magnētiskā serdeņa brīva turp un atpakaļ kustība.
Lietderīgā modeļa būtību ilustrē grafiskie materiāli, kas parāda: 1.attēls - lineāra elektriskā ģeneratora dizains ar skatu no sadaļas gala; 2. attēlā - shematiski parādītas vizualizētās magnētiskās spēka līnijas, kas aizveras caur magnētisko serdi un gredzena induktīvās spoles.
Lineārais elektriskais ģenerators satur cilindrisku korpusu 1, kas izgatavots no mīksta magnētiska dzelzs, tā iekšpusē ievietots rāmis 2, kas izgatavots no nemagnētiska materiāla ar gredzenveida induktīvām spolēm 3, kas atrodas uz tā rindā, atdalītas ar vaigiem 4, ģenerējot magnētisko serdi ar plkst. vismaz divi pastāvīgie magnēti 5 ar aksiālu magnetizāciju. Pastāvīgie magnēti 5, kuriem ir diska forma, ir ievietoti plānsienu cilindrā 6, kas izgatavots no diamagnēta ar atstarpi viens pret otru un pretēju to pašu magnētisko polu izvietojumu, kas piestiprināti ar diska magnētiskā lauka koncentratoriem 7 ar aksiāliem galiem 8 , nospiests vai uzklāts uz līmes ap plānsienu cilindra 6 sienu perimetru un ir iespēja brīvi turp un atpakaļ kustēties rāmja 2 iekšpusē ar gredzenveida induktīvām spolēm 3. Minēto komponentu relatīvie izmēri ir šādās robežās: disku pastāvīgo magnētu 5 augstums h ir (0,3÷0,4) no to diametriem D m, h= (0,3÷0,4) D m; atstarpi starp diska pastāvīgajiem magnētiem 5 nosaka nemagnētisko starpliku 9 biezums, un tā ir (0,5÷1) no diska pastāvīgo magnētu 5 augstuma h, =(0,5÷1)h; cilindriskā korpusa 1 iekšējais diametrs D k ir lielāks par disku pastāvīgo magnētu 5 diametru D m ne vairāk kā uz pusi no to augstuma h, (D m +h) D k ; katras to gredzenveida induktīvās spoles 3 garums l k ir vienāds ar diska pastāvīgo magnētu 5 augstuma h summu un atstarpi starp tiem l k =h+; ģenerējošā magnētiskā serdeņa garums l x gājiens nav lielāks par atstarpi starp diska pastāvīgajiem magnētiem 5, l x ; spraugai starp plānsienu cilindru 6 ar diska pastāvīgajiem magnētiem 5 un rāmja 2 iekšējo virsmu ar gredzenveida induktīvām spolēm 3 jābūt minimālai un jānodrošina ģenerējošā magnētiskā serdeņa brīva turp un atpakaļ kustība.
Cilindriskā korpusa 1 gala sienas 10 ir izgatavotas no diamagnēta, un uz tām iekšējās puses atrodas amortizatori 11. Diska pastāvīgo magnētu skaits 5 nosaka ģeneratora jaudu. 2. attēlā shematiski parādītas vizualizētās magnētiskās spēka līnijas 12 diska pastāvīgie magnēti 5, kas aizveras uz magnētiskās ķēdes un šķērso gredzenveida induktīvo spoļu 3. pagriezienus. Kad ģenerējošā magnētiskā serdeņa turp-kustīgā kustība gredzenveida induktīvajās spolēs 3 tiek inducēta EMF. .
Gredzenveida induktīvās spoles 3 var elektriski savienot paralēli-pretēji vai virknē-pretēji. Ja diska pastāvīgajos magnētos 5 nav caurumu, pārveidošanā tiek pilnībā izmantota magnētiskā lauka enerģija, kas palielina konversijas efektivitāti.
1. Lineārs elektriskais ģenerators, kas satur cilindrisku korpusu, kas izgatavots no mīksta magnētiska dzelzs, kura iekšpusē ievietots rāmis no nemagnētiska materiāla ar gredzenveida induktīvām spolēm, kas atrodas uz tā rindā, atdalītas ar vaigiem, radot magnētisku serdi ar vismaz diviem pastāvīgie magnēti ar aksiālo magnetizāciju, kas raksturīgi ar to, ka diskveida pastāvīgie magnēti ir ievietoti plānsienu diamagnēta cilindra iekšpusē ar atstarpi viens pret otru un pretējiem tāda paša nosaukuma magnētiskajiem poliem, kas piestiprināti ar diska magnētiskā lauka koncentratoriem ar aksiāliem galiem, presēti vai pielīmēts pa plānsienu cilindra sienu perimetru, un tiem ir iespēja brīvi atgriezt translācijas kustību rāmja iekšpusē ar gredzenveida induktīvām spolēm.
2. Ģenerators saskaņā ar 1. punktu, kas raksturīgs ar to, ka minēto komponentu relatīvie izmēri ir šādās robežās: diska pastāvīgo magnētu augstums ir (0,3÷0,4) no to diametra; atstarpi starp diska pastāvīgajiem magnētiem nosaka nemagnētisko starpliku biezums un ir (0,5÷1) no diska pastāvīgo magnētu augstuma; cilindriskā korpusa iekšējais diametrs ir lielāks par diska pastāvīgo magnētu diametru ne vairāk kā par to augstumu; katras gredzenveida induktīvās spoles garums ir vienāds ar diska pastāvīgo magnētu augstuma un atstarpes starp tiem summu; ģenerējošā magnētiskā serdeņa gājiena garums nav lielāks par atstarpi starp diska pastāvīgajiem magnētiem; spraugai starp plānsienu cilindru ar diska pastāvīgajiem magnētiem un rāmja iekšējo virsmu ar gredzenveida induktīvajām spolēm jābūt minimālām un jānodrošina ģenerējošā magnētiskā serdeņa brīva turp un atpakaļ kustība.
Līdzīgi patenti:
Noderīgs elektriskā ģeneratora modelis ir saistīts ar elektrotehniku, proti, motoru ģeneratoru sistēmām, un to var izmantot maiņstrāvas avotu projektēšanā un ražošanā, tostarp transportā.
Jurijs Skoromets
Mums pazīstamajos iekšdedzes dzinējos sākotnējā saite, virzuļi, veic turp un atpakaļ kustību. Tad šī kustība ar kloķa mehānisma palīdzību tiek pārveidota par rotāciju. Dažās ierīcēs pirmā un pēdējā saite veic tādas pašas kustības.
Piemēram, dzinēja ģeneratorā nav nepieciešams vispirms pārveidot turp un atpakaļ kustību par rotāciju un pēc tam ģeneratorā no šīs rotācijas kustības iegūt taisnvirziena komponentu, tas ir, veikt divas pretējas transformācijas.
Mūsdienu elektroniskās pārveidošanas tehnoloģijas attīstība ļauj pielāgot patērētājam lineārā elektriskā ģeneratora izejas spriegumu, kas ļauj izveidot ierīci, kurā slēgtas elektriskās ķēdes daļa neveic rotācijas kustību magnētiskajā laukā, bet virzās turp un atpakaļ kopā ar iekšdedzes dzinēja savienojošo stieni. Diagrammas, kas izskaidro tradicionālā un lineārā ģeneratora darbības principu, ir parādītas att. viens.
Rīsi. 1. Lineārā un konvencionālā elektriskā ģeneratora shēma.
Parastā ģeneratorā sprieguma iegūšanai tiek izmantots stieples rāmis, kas rotē magnētiskajā laukā un tiek darbināts ar ārēju vilces ierīci. Ierosinātajā ģeneratorā stieples cilpa magnētiskajā laukā pārvietojas lineāri. Šī mazā un bezprincipiālā atšķirība ļauj ievērojami vienkāršot un samazināt dzinēja izmaksas, ja par to tiek izmantots iekšdedzes dzinējs.
Arī virzuļa kompresorā, ko darbina virzuļdzinējs, ieejas un izejas saites virzās atpakaļ, att. 2.
Rīsi. 2. Lineārā un konvencionālā kompresora shēma.
Lineārā motora priekšrocības
- Mazi izmēri un svars, jo trūkst kloķa mehānisma.
- Augsts MTBF, jo nav kloķa mehānisma un ir tikai gareniskās slodzes.
- Zema cena, jo trūkst kloķa mehānisma.
- Izgatavojamība - detaļu ražošanai nepieciešamas tikai darbietilpīgas darbības, virpošana un frēzēšana.
Kompresijas gājiens. Virzulis pārvietojas no virzuļa apakšējā mirušā centra uz virzuļa augšējo miršanas centru, vispirms bloķējot iztukšošanas logus. Pēc tam, kad virzulis aizver attīrīšanas logus, cilindrā tiek iesmidzināta degviela un degmaisījums sāk saspiesties.
2. Insulta insults. Kad virzulis atrodas augšējā nāves punkta tuvumā, saspiestais darba maisījums tiek aizdedzināts no sveces elektriskās dzirksteles, kā rezultātā strauji palielinās gāzu temperatūra un spiediens. Gāzu termiskās izplešanās ietekmē virzulis virzās uz apakšējo miršanas punktu, savukārt izplešanās gāzes veido noderīgs darbs. Tajā pašā laikā virzulis rada augstu spiedienu priekšspiediena kamerā. Zem spiediena vārsts aizveras, tādējādi novēršot gaisa iekļūšanu ieplūdes kolektorā.
Ventilācijas sistēma
Darba gājiena laikā cilindrā, att. 6 darba gājiens, virzulis zem spiediena iedarbības sadegšanas kamerā kustas bultiņas norādītajā virzienā. Pārmērīga spiediena ietekmē priekšspiediena kamerā vārsts tiek aizvērts, un šeit gaiss tiek saspiests, lai ventilētu cilindru. Kad virzulis (kompresijas gredzeni) sasniedz iztukšošanas logus, att. 6 ventilācija, spiediens sadegšanas kamerā strauji pazeminās, un tad virzulis ar savienojošo stieni pārvietojas ar inerci, tas ir, ģeneratora kustīgās daļas masa spēlē spararata lomu parastajā dzinējā. Tajā pašā laikā attīrīšanas logi atveras pilnībā un gaiss, kas saspiests pirmsieplūdes kamerā, spiediena starpības ietekmē (spiediens pirmsieplūdes kamerā un atmosfēras spiediens), iztīra cilindru. Turklāt darba cikla laikā pretējā cilindrā tiek veikts saspiešanas cikls.
Kad virzulis pārvietojas kompresijas režīmā, att. 6 kompresija, iztīrīšanas logus aizver ar virzuli, tiek iesmidzināta šķidrā degviela, šajā brīdī gaiss sadegšanas kamerā ir zem neliela pārspiediena kompresijas cikla sākumā. Ar turpmāku saspiešanu, tiklīdz saspiežamā degmaisījuma spiediens kļūst vienāds ar atsauces spiedienu (noteikts noteiktam degvielas veidam), aizdedzes sveces elektrodiem tiks pievadīts elektriskais spriegums, maisījums aizdegsies, darba cikls sāksies un process atkārtosies. Šajā gadījumā iekšdedzes dzinējs sastāv tikai no diviem koaksiāliem un pretēji novietotiem cilindriem un virzuļiem, kas ir mehāniski savienoti viens ar otru.
Rīsi. 6. Lineārā motora ventilācijas sistēma.
Degvielas sūknis
Lineārā elektriskā ģeneratora degvielas sūkņa piedziņa ir izciļņa virsma, kas iestiprināta starp sūkņa virzuļa veltni un sūkņa korpusa veltni, att. 7. Izciļņa virsma virzās turp un atpakaļ ar iekšdedzes dzinēja savienojošo stieni un ar katru gājienu atspiež virzuli un sūkņa veltņus, kamēr sūkņa virzulis pārvietojas attiecībā pret sūkņa cilindru un daļa degvielas tiek izspiesta uz degvielas iesmidzināšanas sprauslu. kompresijas cikla sākumā. Ja ir nepieciešams mainīt ciklā izvadītās degvielas daudzumu, izciļņa virsma tiek pagriezta attiecībā pret garenisko asi. Kad izciļņa virsma tiek pagriezta attiecībā pret garenvirziena asi, sūkņa virzuļa veltņi un sūkņa korpusa veltņi pārvietosies vai nobīdīsies (atkarībā no griešanās virziena) dažādos attālumos, mainīsies degvielas sūkņa virzuļa gājiens un izplūstošā degviela mainīsies. Virzuļa izciļņa griešanās ap savu asi tiek veikta, izmantojot fiksētu vārpstu, kas caur lineāro gultni savienojas ar izciļņu. Tādējādi izciļņa kustas uz priekšu un atpakaļ, kamēr vārpsta paliek nekustīga. Kad vārpsta griežas ap savu asi, izciļņa virsma griežas ap savu asi un mainās degvielas sūkņa gājiens. Vārpsta degvielas iesmidzināšanas daļas maiņai, ko darbina ar pakāpju motoru vai manuāli.
Rīsi. 7. Lineārā elektriskā ģeneratora degvielas sūknis.
Lineārā kompresora degvielas sūkņa piedziņa ir arī izciļņa virsma, kas iestiprināta starp sūkņa virzuļa plakni un sūkņa korpusa plakni, att. 8. Izciļņa virsma veic turp un atpakaļ rotācijas kustību kopā ar iekšdedzes dzinēja sinhronizācijas zobrata vārpstu un katrā gājienā spiež virzuļa un sūkņa plaknes, kamēr sūkņa virzulis pārvietojas attiecībā pret sūkņa cilindru un daļu. Kompresijas cikla sākumā degvielas iesmidzināšanas sprauslā tiek izvadīta degviela. Lietojot lineāro kompresoru, nav jāmaina izvadītās degvielas daudzums. Lineārā kompresora darbība ir domāta tikai tandēmā ar uztvērēju - enerģijas uzkrāšanas ierīci, kas spēj izlīdzināt maksimālās slodzes virsotnes. Tāpēc lineārā kompresora dzinēju ieteicams izvadīt tikai divos režīmos: optimālajā slodzes režīmā un tukšgaitas režīmā. Pārslēgšanās starp šiem diviem režīmiem tiek veikta, izmantojot elektromagnētiskos vārstus, vadības sistēmu.
Rīsi. 8. Lineārā kompresora degvielas sūknis.
Palaišanas sistēma
Lineārā motora palaišanas sistēma tiek veikta, tāpat kā parastajam motoram, izmantojot elektrisko piedziņu un enerģijas uzkrāšanas ierīci. Parasto dzinēju iedarbina, izmantojot starteri (elektrisko piedziņu) un spararatu (enerģijas uzkrāšanu). Lineārais motors tiek iedarbināts, izmantojot lineāro elektrisko kompresoru un palaišanas uztvērēju, att. 9.
Rīsi. 9. Palaišanas sistēma.
Iedarbinot palaišanas kompresora virzulis, kad tiek pielietota jauda, tinuma elektromagnētiskā lauka ietekmē progresīvi kustas un pēc tam ar atsperes palīdzību atgriežas sākotnējā stāvoklī. Pēc tam, kad uztvērējs ir sūknēts līdz 8 ... 12 atmosfērām, no palaišanas kompresora spailēm tiek noņemta jauda un dzinējs ir gatavs iedarbināšanai. Iedarbināšana notiek, piegādājot saspiestu gaisu lineārā motora ieplūdes kamerās. Gaisa padeve tiek veikta ar solenoīda vārstu palīdzību, kuru darbību kontrolē vadības sistēma.
Tā kā vadības sistēmai nav informācijas par dzinēja klaņu stāvokli pirms iedarbināšanas, tad, pievadot augstu gaisa spiedienu uz pirmspalaišanas kamerām, piemēram, ārējiem cilindriem, virzuļi tiek garantēti pārvietoties sākotnējā stāvoklī pirms iedarbināšanas. iedarbinot dzinēju.
Pēc tam uz vidējo cilindru priekšieplūdes kamerām tiek padots augsts gaisa spiediens, līdz ar to baloni pirms iedarbināšanas tiek vēdināti.
Pēc tam uz ārējo cilindru pirmspalaišanas kamerām atkal tiek padots augsts gaisa spiediens, lai iedarbinātu dzinēju. Tiklīdz sākas darba cikls (spiediena sensors rādīs augstu spiedienu sadegšanas kamerā, kas atbilst darba ciklam), vadības sistēma, izmantojot solenoīda vārstus, pārtrauks gaisa padevi no palaišanas uztvērēja.
Sinhronizācijas sistēma
Klaņa lineārā motora darbības sinhronizācija tiek veikta, izmantojot laika zobratu un zobratu pāri, att. 10, kas piestiprināts pie ģeneratora vai kompresora virzuļu magnētiskās ķēdes kustīgās daļas Zobainais zobrats vienlaikus ir arī eļļas sūkņa piedziņa, ar kuras palīdzību tiek veikta lineāro berzes daļu mezglu piespiedu eļļošana. tiek veikts motors.
Rīsi. 10. Elektroģeneratora savienojošo stieņu darbības sinhronizācija.
Magnētiskās ķēdes un elektriskā ģeneratora tinumu ieslēgšanas ķēdes masas samazināšana.
Lineārā gāzes ģeneratora ģenerators ir sinhrona elektriskā mašīna. Parastā ģeneratorā rotors griežas, un magnētiskās ķēdes kustīgās daļas masa nav kritiska. Lineārajā ģeneratorā magnētiskās ķēdes kustīgā daļa virzās turp un atpakaļ kopā ar iekšdedzes dzinēja savienojošo stieni, un magnētiskās ķēdes kustīgās daļas lielā masa padara ģeneratora darbību neiespējamu. Ir jāatrod veids, kā samazināt ģeneratora magnētiskās ķēdes kustīgās daļas masu.
Rīsi. 11. Ģenerators.
Lai samazinātu magnētiskās ķēdes kustīgās daļas masu, ir jāsamazina tās ģeometriskie izmēri, attiecīgi samazināsies tilpums un masa, 11. att. Bet tad magnētiskā plūsma šķērso tikai tinumu vienā logu pārī vietā. no piecām, tas ir līdzvērtīgs magnētiskajai plūsmai, kas šķērso vadītāju, attiecīgi piecas reizes īsāka , un izejas spriegums (jauda) samazināsies 5 reizes.
Lai kompensētu ģeneratora sprieguma samazināšanos, ir nepieciešams saskaitīt apgriezienu skaitu vienā logā, lai jaudas tinuma vadītāja garums kļūtu tāds pats kā ģeneratora sākotnējā versijā, 11. att.
Bet, lai logā ar nemainīgiem ģeometriskajiem izmēriem atrastos lielāks pagriezienu skaits, ir jāsamazina vadītāja šķērsgriezums.
Ar pastāvīgu slodzi un izejas spriegumu termiskā slodze šādam vadītājam šajā gadījumā palielināsies un kļūs vairāk nekā optimāla (strāva palika nemainīga, un vadītāja šķērsgriezums samazinājās gandrīz 5 reizes). Tas būtu gadījumā, ja logu tinumi ir savienoti virknē, tas ir, kad slodzes strāva plūst pa visiem tinumiem vienlaicīgi, kā parastajā ģeneratorā.Bet ja nu vienīgi logu pāra tinumu, ka magnētiskā plūsma šobrīd ir krustojums ir pārmaiņus savienots ar slodzi, tad tinumam tik īsā laika periodā nebūs laika pārkarst, jo termiskie procesi ir inerciāli. Tas ir, ir nepieciešams pārmaiņus pieslēgt slodzei tikai to ģeneratora tinuma daļu (polu pāri), kuru šķērso magnētiskā plūsma, pārējā laikā tai vajadzētu atdzist. Tādējādi slodze vienmēr ir virknē savienota tikai ar vienu ģeneratora tinumu.
Šajā gadījumā caur ģeneratora tinumu plūstošās strāvas efektīvā vērtība nepārsniegs optimālo vērtību no vadītāja sildīšanas viedokļa. Tādējādi ir iespējams ievērojami, vairāk nekā 10 reizes, samazināt ne tikai ģeneratora magnētiskās ķēdes kustīgās daļas masu, bet arī magnētiskās ķēdes fiksētās daļas masu.
Tinumu pārslēgšana tiek veikta, izmantojot elektroniskās atslēgas.
Kā atslēgas, lai pārmaiņus savienotu ģeneratora tinumus ar slodzi, tiek izmantotas pusvadītāju ierīces - tiristori (triacs).
Lineārais ģenerators ir paplašināts parastais ģenerators, att. vienpadsmit.
Piemēram, ar frekvenci, kas atbilst 3000 cikliem / min un klaņa gājienu 6 cm, katrs tinums uzkarsēs 0,00083 sekundes, ar strāvu 12 reizes lielāku par nominālo strāvu, pārējā laikā - gandrīz 0,01 sekundi. , šis tinums tiks atdzesēts. Kad samazinās darbības frekvence, sildīšanas laiks palielināsies, bet attiecīgi samazināsies strāva, kas plūst caur tinumu un caur slodzi.
Triac ir slēdzis (tas var aizvērt vai atvērt elektrisko ķēdi). Aizvēršana un atvēršana notiek automātiski. Darbības laikā, tiklīdz magnētiskā plūsma sāk šķērsot tinuma pagriezienus, tinuma galos parādās inducēts elektriskais spriegums, kas noved pie elektriskās ķēdes slēgšanas (atverot triac). Tad, kad magnētiskā plūsma šķērso nākamā tinuma pagriezienus, sprieguma kritums triac elektrodos noved pie elektriskās ķēdes atvēršanas. Tādējādi jebkurā laika brīdī slodze tiek ieslēgta visu laiku, virknē, tikai ar vienu ģeneratora tinumu.
Uz att. 12 parādīts ģeneratora bez lauka tinuma montāžas rasējums.
Lielāko daļu lineāro motoru daļu veido apgriezienu virsma, tas ir, tām ir cilindriskas formas. Tas ļauj tos izgatavot, izmantojot lētākās un automatizētākās virpošanas darbības.
Rīsi. 12. Ģeneratora montāžas rasējums.
Lineārā motora matemātiskais modelis
Lineārā ģeneratora matemātiskais modelis ir balstīts uz enerģijas nezūdamības likumu un Ņūtona likumiem: katrā laika momentā pie t 0 un t 1 spēkiem, kas iedarbojas uz virzuli, jābūt vienādiem. Pēc neilga laika, iedarbojoties ar radušos spēku, virzulis pārvietosies noteiktā attālumā. Šajā īsajā sadaļā mēs pieņemam, ka virzulis pārvietojās vienmērīgi. Visu spēku vērtība mainīsies saskaņā ar fizikas likumiem un tiek aprēķināta, izmantojot labi zināmas formulas
Visi dati tiek automātiski ievadīti tabulā, piemēram, programmā Excel. Pēc tam t 0 tiek piešķirtas t 1 vērtības, un cikls atkārtojas. Tas ir, mēs veicam logaritma darbību.
Matemātiskais modelis ir tabula, piemēram, programmā Excel, un ģeneratora montāžas rasējums (skice). Skice satur nevis lineārus izmērus, bet Excel tabulas šūnu koordinātas. Atbilstošie aprēķinātie lineārie izmēri tiek ievadīti tabulā, un programma aprēķina un uzzīmē virzuļa kustības grafiku virtuālajā ģeneratorā. Tas ir, aizstājot izmērus: virzuļa diametrs, ieplūdes kameras tilpums, virzuļa gājiens uz iztukšošanas logiem utt., Mēs iegūsim grafikus par nobraukto attālumu, virzuļa kustības ātrumu un paātrinājumu atkarībā no laika. Tas ļauj praktiski aprēķināt simtiem iespēju un izvēlēties labāko.
Ģeneratora tinumu vadu forma.
Lineārā ģeneratora viena loga vadu slānis atšķirībā no parastā ģeneratora atrodas vienā plaknē, kas ir savīta spirālē, tāpēc tinumu ir vieglāk uztīt ar vadiem nevis apļveida šķērsgriezuma, bet taisnstūrveida, ka ir, tinums ir vara plāksne, kas savīta spirālē. Tas dod iespēju palielināt logu aizpildījuma koeficientu, kā arī būtiski palielināt tinumu mehānisko izturību. Jāpatur prātā, ka savienojošā stieņa un līdz ar to arī magnētiskās ķēdes kustīgās daļas ātrums nav vienāds. Tas nozīmē, ka magnētiskās indukcijas līnijas šķērso dažādu logu tinumus dažādos ātrumos. Lai pilnībā izmantotu tinumu vadus, katra loga apgriezienu skaitam jāatbilst magnētiskās plūsmas ātrumam pie šī loga (savienojošā stieņa ātrumam). Katra loga tinumu apgriezienu skaits tiek izvēlēts, ņemot vērā klaņa ātruma atkarību no savienojošā stieņa nobrauktā attāluma.
Tāpat vienmērīgākam ģenerētās strāvas spriegumam ir iespēja katra loga tinumu uztīt ar dažāda biezuma vara plāksni. Vietā, kur savienojošā stieņa ātrums nav liels, tinumu veic ar mazāka biezuma plāksni. Logā ietilps lielāks tinuma apgriezienu skaits, un pie mazāka savienojošā stieņa ātruma šajā sadaļā ģenerators radīs strāvas spriegumam proporcionālu spriegumu vairākos “ātrgaitas” posmos, lai gan ģenerētais strāva būs daudz zemāka.
Lineārā elektriskā ģeneratora izmantošana.
Aprakstītā ģeneratora galvenais pielietojums ir nepārtraukta barošana mazos elektroenerģijas uzņēmumos, kas ļauj pievienotajām iekārtām ilgstoši darboties, ja tīkla spriegums atteicas vai tā parametri pārsniedz pieļaujamos standartus.
Elektroģeneratorus var izmantot rūpniecisko un sadzīves elektroiekārtu elektroenerģijas nodrošināšanai vietās, kur nav elektrisko tīklu, kā arī kā transportlīdzekļa (hibrīdauto) barošanas bloku, kā mobilais elektroenerģijas ģenerators.
Piemēram, elektriskās enerģijas ģenerators diplomāta formā (čemodāns, soma). Lietotājs ņem līdzi vietās, kur nav elektrisko tīklu (celtniecība, pārgājieni, Brīvdienu māja u.c.) Ja nepieciešams, nospiežot pogu "start", ģenerators ieslēdzas un piegādā elektroenerģiju tam pievienotajām elektroierīcēm: elektroinstrumentiem, Ierīces. Tas ir izplatīts elektroenerģijas avots, tikai daudz lētāks un vieglāks nekā analogi.
Lineāro motoru izmantošana ļauj izveidot lētu, viegli darbināmu un pārvaldāmu, vieglu automašīnu.
Transportlīdzeklis ar lineāro elektrisko ģeneratoru
Transportlīdzeklis ar lineāru elektrisko ģeneratoru ir divvietīgs vieglais (250 kg) auto, att. trīspadsmit.
13. att. Automašīna ar lineāro gāzes ģeneratoru.
Braucot nav nepieciešams pārslēgt ātrumus (divi pedāļi). Sakarā ar to, ka ģenerators spēj attīstīt maksimālu jaudu, pat “izbraucot” no vietas (atšķirībā no parastā auto), paātrinājuma raksturlielumi pat pie zemām vilces dzinēja jaudām ir labāki nekā parastajiem auto. Stūres un ABS sistēmas stiprināšanas efekts tiek panākts programmatiski, jo visa nepieciešamā aparatūra jau ir tur (katra riteņa piedziņa ļauj kontrolēt riteņa griezes momentu vai bremzēšanas momentu, piemēram, pagriežot stūri ritenis, griezes moments tiek pārdalīts starp labo un kreiso vadības riteņu, un riteņi paši griežas, vadītājs ļauj tiem tikai griezties, tas ir, kontrolēt bez piepūles). Bloku izkārtojums ļauj sakārtot automašīnu pēc patērētāja pieprasījuma (jūs varat viegli nomainīt ģeneratoru pret jaudīgāku dažu minūšu laikā).
Šī ir parasta automašīna, kas ir tikai daudz lētāka un vieglāka nekā tās kolēģi.
Funkcijas - ērta vadība, zemas izmaksas, ātra ātruma iestatīšana, jauda līdz 12 kW, visu riteņu piedziņa (apvidus transportlīdzeklis).
Transportlīdzeklim ar piedāvāto ģeneratoru, pateicoties ģeneratora specifiskajai formai, ir ļoti zems smaguma centrs, līdz ar to tam būs augsta braukšanas stabilitāte.
Arī šādam transportlīdzeklim būs ļoti augstas paātrinājuma īpašības. Piedāvātais transportlīdzeklis var izmantot maksimālo spēka agregāta jaudu visā ātruma diapazonā.
Spēka agregāta sadalītā masa nenoslogo automašīnas virsbūvi, tāpēc to var padarīt lētu, vieglu un vienkāršu.
Transportlīdzekļa vilces dzinējam, kurā kā spēka agregātu izmanto lineāro elektrisko ģeneratoru, jāatbilst šādiem nosacījumiem:
Dzinēja jaudas tinumi jāpievieno tieši, bez pārveidotāja, pie ģeneratora spailēm (lai palielinātu elektriskās transmisijas efektivitāti un samazinātu strāvas pārveidotāja cenu);
Elektromotora izejas vārpstas griešanās ātrums jāregulē plašā diapazonā, un tas nedrīkst būt atkarīgs no elektriskā ģeneratora frekvences;
Dzinējam jābūt lielam laikam starp atteicēm, tas ir, jābūt uzticamam darbībā (nav kolektora);
Dzinējam jābūt lētam (vienkāršam);
Motoram jābūt ar lielu griezes momentu pie zema izejas ātruma;
Dzinējam jābūt ar mazu masu.
Šāda dzinēja tinumu ieslēgšanas shēma ir parādīta attēlā. 14. Mainot rotora tinuma barošanas avota polaritāti, iegūstam rotora griezes momentu.
Tāpat, mainot rotora tinuma barošanas avota lielumu un polaritāti, tiek ieviesta rotora slīdošā rotācija attiecībā pret statora magnētisko lauku. Kontrolējot rotora tinuma barošanas strāvu, slīdēšana tiek kontrolēta diapazonā no 0 ... 100%. Rotora tinuma barošana ir aptuveni 5% no motora jaudas, tāpēc strāvas pārveidotājs ir jāveido nevis visai vilces dzinēju strāvai, bet tikai to ierosmes strāvai. Strāvas pārveidotāja jauda, piemēram, 12 kW iebūvētam elektroģeneratoram, ir tikai 600 W, un šī jauda ir sadalīta četros kanālos (katram riteņa vilces motoram ir savs kanāls), tas ir, katra pārveidotāja kanāla jauda ir 150 W. Tāpēc pārveidotāja zemā efektivitāte būtiski neietekmēs sistēmas efektivitāti. Pārveidotāju var uzbūvēt, izmantojot mazjaudas, lētus pusvadītāju elementus.
Strāva no elektriskā ģeneratora izejām bez pārveidojumiem tiek piegādāta vilces dzinēju jaudas tinumiem. Tikai ierosmes strāva tiek pārveidota tā, lai tā vienmēr būtu pretfāzē ar jaudas tinumu strāvu. Tā kā ierosmes strāva ir tikai 5 ... 6% no kopējās vilces motora patērētās strāvas, pārveidotājs ir nepieciešams jaudai 5 ... 6% no kopējās ģeneratora jaudas, kas ievērojami samazinās cenu un svaru. pārveidotāju un palielināt sistēmas efektivitāti. Šajā gadījumā vilces dzinēju ierosmes strāvas pārveidotājam ir “jāzina” motora vārpstas pozīcija, lai jebkurā laikā nodrošinātu strāvu ierosmes tinumiem, lai radītu maksimālo griezes momentu. Vilces motora izejas vārpstas pozīcijas sensors ir absolūtais kodētājs.
14. att. Vilces motora tinumu ieslēgšanas shēma.
Lineārā elektriskā ģeneratora kā transportlīdzekļa barošanas bloka izmantošana ļauj izveidot bloka izkārtojuma automašīnu. Nepieciešamības gadījumā lielas detaļas un mezglus iespējams nomainīt dažu minūšu laikā, att. 15, kā arī jāpiemēro virsbūve ar vislabāko plūsmu, jo mazjaudas automašīnai aerodinamisko formu nepilnību dēļ (augsta pretestības koeficienta dēļ) nav jaudas rezerves, lai pārvarētu gaisa pretestību.
15. att. Bloku izkārtojuma iespēja.
Lineāra kompresora transportlīdzeklis
Transportlīdzeklis ar lineāro kompresoru ir divvietīgs viegls (200 kg) auto, att. 16. Tas ir vienkāršāk un lēts analogs automašīna ar lineāro ģeneratoru, bet ar zemāku transmisijas efektivitāti.
16. att. Automašīnas pneimatiskā piedziņa.
17. att. Riteņu piedziņas kontrole.
Kā riteņa ātruma sensors tiek izmantots inkrementālais kodētājs. Inkrementālajam kodētājam ir impulsa izvade, pagriežot par noteiktu leņķi, izejā tiek ģenerēts sprieguma impulss Sensora elektroniskā ķēde "skaita" impulsu skaitu laika vienībā un ieraksta šo kodu izejas reģistrā. . Kad vadības sistēma “ievada” šī sensora kodu (adresi), kodētāja elektroniskā shēma seriālā formā izvada kodu no izejas reģistra uz informācijas vadītāju. Vadības sistēma nolasa sensora kodu (informāciju par riteņa ātrumu) un saskaņā ar doto algoritmu ģenerē kodu izpildmehānisma pakāpju motora vadībai.
Secinājums
Lielākajai daļai cilvēku transportlīdzekļa izmaksas ir 20–50 ikmēneša ienākumi. Cilvēki nevar atļauties pirkt jauna mašīna par 8...12 tūkstošiem dolāru, un tirgū nav neviena auto cenu diapazonā no 1...2 tūkstošiem dolāru. Lineāra elektriskā ģeneratora vai kompresora izmantošana kā automašīnas spēka agregāts ļauj izveidot viegli darbināmu un lētu transportlīdzekli.
Mūsdienu tehnoloģijas iespiedshēmu plates ražošanai un virkne ražoto elektronisko produktu ļauj veikt gandrīz visus elektriskos savienojumus, izmantojot divus vadus - strāvas un informācijas. Tas ir, neinstalējiet katra indivīda savienojumu elektroierīce: sensori, izpildmehānismi un signalizācijas ierīces, un pievienojiet katru ierīci kopējam barošanas un informācijas vadam. Vadības sistēma savukārt parāda ierīču kodus (adreses) sērijas kodā uz datu vada, pēc tam sagaida informāciju par ierīces stāvokli, arī sērijas kodā un tajā pašā rindā. . Pamatojoties uz šiem signāliem, vadības sistēma ģenerē iedarbināšanas un signalizācijas ierīču vadības kodus un pārraida tos, lai pārslēgtu iedarbināšanas vai signalizācijas ierīces uz jaunu stāvokli (ja nepieciešams). Tādējādi uzstādīšanas vai remonta laikā katrai ierīcei jābūt savienotai ar diviem vadiem (šie divi vadi ir kopīgi visām borta elektroierīcēm) un elektriskā masa.
Lai samazinātu preču izmaksas un attiecīgi arī cenu patērētājam,
nepieciešams vienkāršot borta ierīču uzstādīšanu un elektriskos savienojumus. Piemēram, tradicionālā instalācijā, lai ieslēgtu aizmugurējo gabarītgaismu, ar slēdzi ir jāaizver apgaismes ierīces elektriskās strāvas ķēde. Ķēde sastāv no: elektriskās enerģijas avota, savienojošā vada, salīdzinoši jaudīga slēdža, elektriskās slodzes. Katram ķēdes elementam, izņemot strāvas avotu, ir nepieciešama individuāla uzstādīšana, lēts mehāniskais slēdzis, ir mazs “ieslēgšanas-izslēgšanas” ciklu skaits. Ar lielu skaitu iebūvēto elektroierīču uzstādīšanas un pieslēgšanas vadu izmaksas palielinās proporcionāli ierīču skaitam, un palielinās kļūdas iespējamība cilvēka faktora dēļ. Lielražošanā ir vieglāk kontrolēt ierīces un nolasīt informāciju no sensoriem vienā rindā, nevis atsevišķi katrai ierīcei. Piemēram, lai ieslēgtu aizmugurējo lukturi, šajā gadījumā jums jāpieskaras skārienjutīgajam sensoram, vadības ķēde ģenerēs kontroles kodu, lai ieslēgtu aizmugurējo gaismu. Aizmugurējās gabarītgaismas ieslēgšanas ierīces adrese un ieslēgšanas signāls tiks izvadīts uz datu vadu, pēc kura aizmugures gabarītgaismas iekšējā strāvas ķēde tiks aizvērta. Tas ir, elektriskās ķēdes tiek veidotas kompleksi: automātiski iespiedshēmu plates ražošanas laikā (piemēram, montējot plates uz SMD līnijām), un elektriski savienojot visas ierīces ar diviem kopējiem vadiem un elektrisko "masu".
Bibliogrāfija
- Fizikas rokasgrāmata: Kuchling H. Trans. ar viņu. 2. izd. - M.: Mir, 1985. - 520 lpp., ill.
- Gāzes turbīna dzelzceļa transportā.. Bartosh E. T. Izdevniecība "Transport", 1972, 1.-144.lpp.
- Sagatavošana - Haskin A. M. 4 - e ed., Perrerab. Un papildus. –.: Višašks. Galvenā izdevniecība, 1985. - 447 lpp.
- Triacs un to pielietojums sadzīves elektroiekārtās, Yu. A. Evseev, S. S. Krylov. 1990. gads.
- Ikmēneša reklāmas un informācijas žurnāls "Elektrotehnikas tirgus" Nr.5 (23) 2008.gada septembris-oktobris.
- Autotraktoru dzinēju projektēšana. R. A. Zeinetdinovs, Djakovs I. F., S. V. Jarigins. Apmācība. Uļjanovska: UlGTU, 2004.- 168 lpp.
- Konvertēšanas tehnoloģijas pamati: mācību grāmata universitātēm / O. Z. Popkovs. 2. izdevums, stereo. – M.: MPEI Izdevniecība, 2007. 200 lpp.: ill.
- Rūpnieciskās elektronikas pamati: mācību grāmata neelektrotehniskajai. speciālists. universitātes /V.G. Gerasimovs, O M. Kņazkovs, A E. Krasnopoļskis, V.V. Suhorukovs; ed. V.G. Gerasimovs. - 3. izdevums, pārskatīts. un papildu - M .: Augstāk. skola, 2006. - 336 lpp., ill.
- Iekšdedzes dzinēji. Darba procesu teorija un aprēķins. 4. izdevums, pārskatīts un papildināts. Vispārējā redakcijā A.S. Orlins un M.G. Kruglovs. M.: Mashinostroenie. 1984. gads.
- Elektrotehnika un elektronika 3 grāmatās. Ed. V.G. Gerasimova 2. grāmata. Elektromagnētiskās ierīces un elektriskās mašīnas. - M .: Augstskola. – 2007. gads
- Elektrotehnikas teorētiskie pamati. Mācību grāmata augstskolām. Trīs sējumos Red. K.M. Poļivanova. T.1. K.M. Poļivanovs. Lineāras elektriskās ķēdes ar konstantēm. M.: Enerģētika, 1972. -240.gadi.
Iespēja pārslēgties uz cita veida degvielu, neapturot dzinēju.
Aizdedzes kontrole, izmantojot spiedienu, saspiežot darba maisījumu.
Lai parasts motors nodrošinātu elektrisko spriegumu (strāvu) aizdedzes svecei, ir jāievēro divi nosacījumi:
Pirmo nosacījumu nosaka kloķa mehānisma kinemātika - virzulim jāatrodas augšējā nāves punktā (ignorējot aizdedzes laiku);
Otro nosacījumu nosaka termodinamiskais cikls - spiedienam sadegšanas kamerā, pirms darba cikla, jāatbilst izmantotajai degvielai.
Ir ļoti grūti izpildīt abus nosacījumus vienlaikus. Kad gaiss vai darba maisījums tiek saspiests, saspiežamā gāze noplūst sadegšanas kamerā caur virzuļa gredzeniem utt. Jo lēnāk notiek saspiešana (jo lēnāk griežas motora vārpsta), jo lielāka ir noplūde. Šajā gadījumā spiediens sadegšanas kamerā pirms darba cikla kļūst mazāks par optimālo un darba cikls notiek neoptimālos apstākļos. Koeficients noderīga darbība dzinējs nokrīt. Tas ir, ir iespējams nodrošināt augstu dzinēja efektivitāti tikai šaurā izejas vārpstas griešanās ātrumu diapazonā.
Tāpēc, piemēram, dzinēja efektivitāte pie stenda ir aptuveni 40%, un reālos apstākļos uz automašīnas, dažādos braukšanas režīmos, šī vērtība samazinās līdz 10 ... 12%.
Lineārajā motorā nav kloķa mehānisma, tāpēc pirmais nosacījums nav jāizpilda, nav nozīmes, kur atrodas virzulis pirms darba cikla, ir nozīme tikai gāzes spiedienam sadegšanas kamerā pirms darba cikla. Tāpēc, ja elektriskā sprieguma (strāvas) padevi aizdedzes svecei kontrolē nevis virzuļa stāvoklis, bet gan spiediens sadegšanas kamerā, tad darba cikls (aizdedze) vienmēr sāksies ar optimālo spiedienu, neatkarīgi no dzinēja apgriezienu skaits, att. 3.
Rīsi. 3. Aizdedzes kontrole ar cilindra spiedienu, "saspiešanas" ciklā.
Tādējādi jebkurā lineārā motora darbības režīmā mums būs attiecīgi maksimālais termodinamiskā Kārno cikla cilpas laukums un augsta efektivitāte dažādos motora darbības režīmos.
Aizdedzes kontrole ar spiediena palīdzību sadegšanas kamerā ļauj arī “nesāpīgi” pāriet uz cita veida degvielu. Piemēram, pārejot no degvielas ar augstu oktānskaitli uz degvielu ar zemu oktānskaitli, lineārajā dzinējā ir nepieciešams tikai pavēlēt aizdedzes sistēmai piegādāt elektrisko spriegumu (strāvu) aizdedzes svecei ar zemāku spiedienu. Parastā dzinējā šim nolūkam būtu jāmaina virzuļa vai cilindra ģeometriskie izmēri.
Aizdedzes kontroli ar cilindra spiedienu var īstenot, izmantojot
pjezoelektriskā vai kapacitatīvā spiediena mērīšanas metode.
Spiediena sensors ir izgatavots paplāksnes veidā, kas atrodas zem cilindra galvas tapas uzgriežņa, att. 3. Gāzes spiediena spēks kompresijas kamerā iedarbojas uz spiediena sensoru, kas atrodas zem cilindra galvas uzgriežņa. Un informācija par spiedienu kompresijas kamerā tiek pārsūtīta uz aizdedzes laika vadības bloku. Ar spiedienu kamerā, kas atbilst noteiktās degvielas aizdedzes spiedienam, aizdedzes sistēma piegādā elektrisko spriegumu (strāvu) aizdedzes svecei. Strauji palielinoties spiedienam, kas atbilst darba cikla sākumam, aizdedzes sistēma no aizdedzes sveces noņem elektrisko spriegumu (strāvu). Ja pēc iepriekš noteikta laika nepalielinās spiediens, kas atbilst darba cikla sākuma neesamībai, aizdedzes sistēma dod vadības signālu, lai iedarbinātu dzinēju. Tāpat cilindra spiediena sensora izejas signāls tiek izmantots, lai noteiktu dzinēja frekvenci un tā diagnostiku (kompresijas noteikšana utt.).
Saspiešanas spēks ir tieši proporcionāls spiedienam sadegšanas kamerā. Pēc tam, kad spiediens katrā pretējā cilindrā nav mazāks par norādīto (atkarībā no izmantotās degvielas veida), vadības sistēma dod komandu aizdedzināt degmaisījumu. Ja nepieciešams pāriet uz cita veida degvielu, mainās iestatītā (atsauces) spiediena vērtība.
Tāpat kā parastajam dzinējam, degmaisījuma aizdedzes laiku var regulēt automātiski. Uz cilindra ir uzlikts mikrofons - sitiena sensors. Mikrofons pārvērš cilindra korpusa mehāniskās skaņas vibrācijas par elektriskais signāls. Digitālais filtrs no šīs elektriskā sprieguma sinusoīdu summas kopas izņem harmoniku (sinusoīdu), kas atbilst detonācijas režīmam. Kad filtra izejā parādās signāls, kas atbilst detonācijas parādīšanās dzinējā, vadības sistēma samazina atskaites signāla vērtību, kas atbilst degmaisījuma aizdedzes spiedienam. Ja nav detonācijai atbilstoša signāla, vadības sistēma pēc kāda laika palielina atskaites signāla vērtību, kas atbilst degmaisījuma aizdedzes spiedienam, līdz parādās frekvences pirms detonācijas. Atkal, kad rodas iepriekšējas detonācijas frekvences, sistēma samazina atskaiti, kas atbilst aizdedzes spiediena pazemināšanai, uz aizdedzi bez detonācijas. Tādējādi aizdedzes sistēma pielāgojas izmantotās degvielas veidam.
Lineārā motora darbības princips.
Lineārā, kā arī parastā iekšdedzes dzinēja darbības princips ir balstīts uz gāzu termiskās izplešanās efektu, kas rodas degvielas-gaisa maisījuma sadegšanas laikā un nodrošina virzuļa kustību cilindrā. Savienojošais stienis pārraida virzuļa taisnvirziena kustību uz lineāro elektrisko ģeneratoru vai virzuļa kompresoru.
Lineārais ģenerators, att. 4, sastāv no diviem virzuļu pāriem, kas darbojas pretfāzē, kas ļauj līdzsvarot dzinēju. Katrs virzuļu pāris ir savienots ar savienojošo stieni. Savienojošais stienis ir piekārts uz lineāriem gultņiem un var brīvi svārstīties kopā ar virzuļiem ģeneratora korpusā. Virzuļi ir ievietoti iekšdedzes dzinēja cilindros. Baloni tiek iztīrīti caur attīrīšanas logiem, iedarbojoties ar nelielu pārspiedienu, kas izveidots priekšieplūdes kamerā. Uz savienojošā stieņa atrodas ģeneratora magnētiskās ķēdes kustīgā daļa. Ierosmes tinums rada magnētisko plūsmu, kas nepieciešama elektriskās strāvas ģenerēšanai. Ar savienojošā stieņa un līdz ar to magnētiskās ķēdes daļas turp un atpakaļ kustību ierosmes tinuma radītās magnētiskās indukcijas līnijas šķērso ģeneratora stacionāro jaudas tinumu, inducējot tajā elektrisko spriegumu un strāvu (ar slēgtu elektriskā ķēde).
Rīsi. 4. Lineārais gāzes ģenerators.
Lineārais kompresors, att. 5, sastāv no diviem virzuļu pāriem, kas darbojas pretfāzē, kas ļauj līdzsvarot dzinēju. Katrs virzuļu pāris ir savienots ar savienojošo stieni. Savienojošais stienis ir piekārts uz lineāriem gultņiem un var brīvi svārstīties ar virzuļiem korpusā. Virzuļi ir ievietoti iekšdedzes dzinēja cilindros. Baloni tiek iztīrīti caur attīrīšanas logiem, iedarbojoties ar nelielu pārspiedienu, kas izveidots priekšieplūdes kamerā. Ar savienojošā stieņa un līdz ar to kompresora virzuļu kustību kompresora uztvērējam tiek piegādāts gaiss zem spiediena.
Rīsi. 5. Lineārais kompresors.
Darba cikls dzinējā tiek veikts divos ciklos.
