Генератор на неодимовых магнитах | НПК «Магниты и системы»

 

Магнитный генератор

Магнитный двигатель – это реально бесплатный генератор энергии, который может эффективно заменить подключение от локальной электрической сети, и не требует сложной разработки, нужно только купить магниты. Форум электриков утверждает, что таким образом можно создать бесшумный источник тока.

Фото — Магнитный генератор

Он работает по принципу мощных неодимовых постоянных магнитов. Когда магнитная сила достигает необходимого уровня, чтобы преодолеть трение, скорость двигателя направляется на пандусы, значение доходит до равновесия. В обычном двигателе, магнитное поле возникает от электрических катушек, которые как правило, состоят из меди (Cu), а иногда алюминия (Al).

Поскольку медь и алюминий не являются сверхпроводниками (их сопротивление не равно нулю), обычный электродвигатель должен непрерывно производить электроэнергию для поддержания магнитного поля и компенсации потерь. Этому построению сложно работать из-за высоких показателей потерь.

В магнитной конструкции не нужны катушки самоиндукции, поэтому он работает практически без потерь. Магнита  использует постоянное магнитное поле, в котором генерируется сила движущегося ротора. Недостатком магнитов является то, что он не может управлять потоком. Вы не сможете переключить магнит на резистор или реле. Но преимуществ намного больше, чем недостатков:

1. Низкая себестоимость;
2. Отличные показатели работоспособности;
3. Практически нет потерь электроэнергии.

Инструкция по сборке магнитного генератора с фото

Практическую модель этого генератора легко построить самостоятельно. Все, что вам нужно, это подходящий набор неодимовых магнитов. Очень маленькие неодимовые магниты можно найти даже в компакт-дисках или DVD фокусирующей системе.

Простейший самодельный механический генератор энергии подходит для генерации низких и средних уровней свободной мощности. Максимальная выходная величина значительно выше, чем максимум электрического контура энергии. При более легкой конструкции, чем электромагнитный прибор, мы получаем аналоговый асинхронный генератор.

Для генерации полезной электроэнергии, есть два варианта:

1. 1.Использование мотков электродвигателя в качестве основы магнитного движка. Такой домашний прибор гораздо проще в конструировании, но в таком случае мотор должен иметь достаточно места для набора магнитов и обмотки катушек (при необходимости намотка осуществляется самостоятельно), для работы на дисбалансе.
2. 2.Подключить к магнитному двигателю электрогенератор. Вы можете напрямую связывать валы или использовать зубчатую передачу. Второй вариант генератора способен генерировать больше энергии, но его сложно сконструировать.

Рассмотрим самостоятельный способ сборки.

Вентилятор компьютера может быть использован для создания небольшого прототипа магнитного генератора свободной энергии.

Фото — Компьютерный радиатор как двигатель

Фото — Вентилятор от компьютера в разборке

Изначально катушки используются для создания магнитного поля. Мы можем заменить катушки неодимовыми магнитами. Магниты должны быть помещены в тех же направлениях, в которых расположены исходные катушки. Это гарантирует, что ориентация магнитного поля, необходимая для работы двигателя, остается такой же. В этом двигателе, есть четыре катушки, поэтому нужно использовать четыре магнита.

 

Фото — Катушки Фото — Подключение неодимовых магнитов к катушке

Магниты, расположены в направление катушек. Двигатель работает из-за образовавшегося МП, он не нуждается в электроэнергии. Меняя направление магнитов, Вы можете изменять скорость вращения двигателя, соответственно и его энергию.

Фото — Правильное расположение магнитов

 

Фото — Поворот магнитов и работа двигателей

Эти генераторы свободной энергии – вечные, двигатели будут работать до тех пор, пока из цепи не уберется какой-то магнит. Если собрать такой мотор в домашних условиях из более мощного радиатора, то электричества хватит для питания лампочки или даже нескольких бытовых приборов (до 3 кВт), просто Вам понадобится прикрепить к устройству провода, которые будут передавать ток к потребителю электроэнергии.

Следите за новостями!

p.s.  в статье использованы материалы с источников сети интернет

Ветрогенератор с самодельным генератором фото статья

Ветрогенератор своими руками с аксиальным генератором на неодимовых магнитах от Яловенко Валерия Григорьевича из Украины. Я опишу в общем конструкцию этого ветрогенератора, а более подробно можно узнать о этом ветрогенераторе на его сайте http://veter-yak.narod.ru.

Как рассказывает Валерий Григорьевич — Живу я в небольшом городке Харьковской области, имею свой дом с небольшим участком земли. Сам я как говорит сосед — ходячий генератор идей, так как постоянно что-то переделываю, изобретаю и собираю из подручных материалов всякие полезные вещи в быту. В хозяйстве практически все сделано собственными руками.

Идея построить ветрогенератор для зарядки аккумулятора зародилась как-то сама сабой. Очень интересно было получать энергию от ветра, которую можно использовать с пользой для дома, например сделать автономное освещение двора или еще что.

В общем первые пробы начались с автогенератораторов, которые переделывались на постоянные магниты и перематывались, но залипание магнитов к железу статора мешало старту лопастей на малом ветру, поэтому с ними по большей части ничего хорошего не вышло.

После некоторого времени, проведённого в интернете и прочтения различной информации по ветрогенераторам решил попробовать сделать так называемый аксиальный генератор на неодимовых магнитах. В генераторе такого типа подкупала простота и понятность сборки, а так-же отсутствие залипания.

Когда наконец в голове созрела некоторая картина будущего генератора было решено приступить к сборки. Все началось с заказа неодимовых магнитов через интернет. Магниты заказал круглые 25*8мм 24 шт, по 12 на каждый диск.

Ступицу и диски по моим чертежам изготовил Кум. Для дисков в наличие оказался металл толщиной 20 мм, поэтому решили на станке снять лишнее. Толщину дисков сделали 7мм, при этом оставили бортики чтобы магниты были надежнее закреплены, а так-же удобно заливать потом магниты смолой. Диаметр дисков 15 см., так-же для наклейки магнитов диски на станке были поделены на 12 равных частей.

>

Для того чтобы не перепутать полюса при наклейке магнитов я из сначала маркером пометил. Магниты должны чередоваться полюсами на дисках, и притягиваться к магнитам противоположного диска.

>

Форму для отливки статора сделал из фанеры, склеил два листа толщиной 4 мм и получился квадрат толщиной 8 мм, как раз по толщине магнитов. Далее на станке высверлил круг под статор диаметром 20 см, из круга сделал маленький кружок для центра. Чтобы смола не схватилась с фанерой, она была обклеена скотчем, и подложка была обтянута пленкой.

>

Генератор делал однофазный, ниже на фото схема соединения катушек. Катушки мотал проводом 0,95 по 55 витков в каждой. Катушки специально сделаны вытянутой формы чтобы влезло больше витков а внутренний размер катушек оставался не меньше диаметра магнитов.

>

>

>

После заливки получился вот такой желтый блин. Потом края были обработаны и весь диск покрашен.

>

Магниты крутятся очень близко к шпилькам и чтобы они не притягивались к шпилькам и не создавали вибраций шпильки сделаны из немагнитного материала.

>

Общий вид готового генератора с поворотной осью и штырьком для хвоста. Схема защиты ветрогегератора будет сделана методом складывания хвоста.

>

>

Потом был вырезан шести лопастной винт из ПВХ трубы 160мм.

>

Все это делалось зимой и после изготовления первый вариант был установлен на небольшую испытательную мачту. Ветер, даже на этом расстоянии от земли заставлял ветрогенератор выдавать до 20 ватт на лампочку. Хвост слишком рано уходил в защиту и я его зафиксировал. В итоге увидел максимальную мощность 40 ватт, после чего лопасти разбило о трубу.

>

Благо времени было предостаточно и я решил сделать новый статор. Новые катушки немного уменьшил по длинне внутреннего диаметра, благодаря чему влезло по 60 витков эмаль-провода 0,95 мм. При заливке в смолу было добавлено 30% талька для прочности.

>

Так-же вырезал новый трехлопастной винт диаметром 1,7 м, в итоге генератор стал выдавать мощность 100 ватт, автомобильная лампочка горела в полный накал. Так-же был изготовлен шести лопастной винт диаметром 1,3м из алюминиевой трубы. Большую мощность давал винт из ПВХ трубы 1,7 м, но этот тоже неплохо работал. А для зарядки на слабом ветру был собран DC-DC преобразователь. Если генератор выдает хотя-бы пару вольт, то преобразователь делает из них напряжение выше 12 вольт, тем самым заряжая аккумулятор практически всегда, пусть и очень малым током. А когда обороты поднимаются, то зарядка идет напрямую уже намного большим током.

>

Всю электронику собрал вот на таком щитке, где поставил автоматы включения, амперметр и сзади преобразователь для зарядки на малом ветру. Так-же контроллер заряда, который после полной зарядки аккумулятора переключает ветрогенератор на дополнительную нагрузку.

Вся эта система питает ночное освещение двора, днем ветрогенератор заряжает аккумулятор, а ночью автоматически включается ночное освещение. В таком режиме все работает автоматически и без перебоев. фото ветряка

>

Вот такой получился самодельный ветрогенератор и материалов, которые имелись в наличие. Мощность не велика, и не хватит для питания целого дома, но зато он небольшой и радует тем что полезен да и просто что есть и вырабатывает электричество не загрязняя природу.

Секрет магнитного генератора Перендева. Делаем своими руками

Секрет магнитного генератора Перендева. Делаем своими руками

 

Всем доброго вечера, мы  с отцом уже давно ломаем голову над знаменитым двигателем Perendev перепробовали много вариантов, был у нас один двигатель суть его в том чтобы на роторе разместить магниты как можно плотнее и все с одним полюсом наружу а на статоре разместить три полюса магнитов которые будут сдвинуты друг от друга (во общем то что Perendev сделал за счет трех дисков): 

http://www.fdp.nu/perendev/thomas.asp  
http://www.fdp.nu/perendev/simreplication.asp

Вот статья неплохая по поводу принципа роботы двигателя Perendev которая дает ответы на многие вопросы.

При внимательном изучении патента перендева (ссылка на патент находится на российский странице, вход с немецкого сайта) обнаружился рисунок собственно «единичного элемента», то-бишь экранированного магнита.

Судя по чертежу, цилиндрический магнит находится внутри не просто толстостенного железного цилиндра, а внутри цилиндра, на торце которого добавлено кольцо металла.

Таким образом края магнита, (с максимальными магнитными потоками) спрятаны в железо. Для взаимодействия оставлена только площадка в центре магнитной «таблетки».

Видимо, для проверки принципа достаточно промоделировать несколько вариантов единичного элемента — учесть геометрию цилиндра, изображенного в патенте, и изготовить его из нержавейки (как утверждает автор) и из обычного магнитомягкого железа. Скорее всего, сам магнит должен удерживаться внутри цилиндра неким кольцом из изолятора, чтобы не соприкасался с железом, иначе пойдет намагничивание цилиндра со всеми последствиями.
Что касается графита, согласно утверждению автора, то я сомневаюсь, чтобы сочетание нержавейки с графитом в любых геометрических положениях смогло хотя бы частично экранировать магнит.

Однако, можно попробовать проверить и это.
Я проверил с обычным цилиндром из нержавейки с таблеткой внутри, экранирования нету.

———————————
В интервью Брэди нашел фразу, что все магниты срезаны на конус, изолированы прослойкой и вставлены в экранирующие цилиндры.

…..

Основная идея в следующем:
Поясню без рисунка. На пальцах.
Возьмем отрезок времени 5 секунд, (для простоты).
на цилиндрическом роторе находится скажем 9 или 11 магнитов. а на статоре соответственно 8 или 10.
в первую секунду 1й магнит ротора находится в мертвой точке. На него действует максимальная сила противодействия движению =х. В эту-же секунду магнит 2 уже прошел свою мертвую точку,и тянет с некоторым плюсовым усилием . соответственно №3 тоже находится после мертвой точки, и тоже в плюсе. и так до №9.

во вторую секунду в мертвую точку входит №2, а все остальные в эту же вторую секунду (или любую другую минимальную единицу времени) тянут с положительным усилием, компенсируя мертвую точку.

Смысл в том, что при разном количестве магнитов в статоре и роторе, их расположение должно быть таким, чтобы в ЛЮБОЙ момент времени в МТ находился ТОЛЬКО ОДИН магнит, а все остальные, количество которых не может быть меньше какого-то определенного чмсла, должны своим суммарным тяговым усилием компенсировать прохождение этой единичной мертвой точки.
Количество магнитов нужно подсчитывать в каждом конкретном случае отдельно.
Несомненно одно, построить модель на 3-5 магнитах не получится по определению.
Количество роторных должно быть таким, чтобы сумма находящихся в разном положении магнитов ротора относительно статора была БОЛЬШЕ усилия мертвой точки для единичного магнита, или, если угодно, пары ротор-статор, зависших в МТ.

Нужно просто понять этот принцип.
Три кольца прототипа у Perendev создаст только повышенную мощность, для раскрутки генератора в 20 квт (видео). Но каждое отдельно взятое кольцо, вернее- пара, ротор-статор имеют как раз такой расклад сил.

Безусловно, нужно очень точно позиционировать магниты на кольце, чтобы соблюсти это условие.
а добавки Perendev в виде изолирующих железных цилиндров просто убирают паразинтые влияния магнитов друг на друга, оставляя в голом виде этот самый принцим, поскольку при подходе к МТ , имея экран, магнит ротора взаимодействует только со своим статорным магнитом, не чувствуя паразитных полей соседних магнитов статора и ротора.
Т.е принцип в чистом виде.
Совершенно понятно, что такие конструкции возможны только в цилиндрических формах, однако проверить правильность этого моего утверждения можно и на линейной модели.
Для этого расстояния между магнитами ротора на линейке должны быть больше на какую-то величину, чем расстояние между магнитами статора на другой линейке.
Но ни в коем случае НЕ равными.
Для примера можно разместить на линейном статоре 30 магнитов с интервалом 10 мм, а на роторной линейке штук 9-11 с интервалом в 11 мм.

 

 

 

Вот наша модель магнитного двигателя:

 

 

 

 

 

 

 

Принцип двигателя был основан на статье которую я опубликовал выше, но модель так и не заработала.

Вот еще одна модель магнитного двигателя на тему Perendev которая не работает.

http://quanthomme.free.fr/qhsuite/2007News/PrototypePerendev.htm

Анализируя статьи в интернете по поводу двигателя Perendev я сделал для себя не мало важные как на мой взгляд заключения, первое то что когда использовать магниты на статоре с диаметральной намагниченностью а на роторе с поперечной (может и из за этого очень трудно найти магниты в продаже с диаметральной намагниченностью), то тогда экраны для магнитов не нужны, разве что могут быть использованы на роторе для того что бы каждый магнит работал отдельно как один магнит а не сливался со всеми магнитами на роторе в один большой магнит. Соответственно модель должна производится на трех роторах и трех статорах которые сдвинуты друг от друга на некоторый угол (он высчитывается при настройке двигателя), да вот еще не мало важный фактор (почему то все на него не обращают внимание) то что расстояние между магнитами на роторе должно быть равно радиусу магнита на роторе. Что касается угла наклона магнитов то я считаю что их можно поставить даже в лоб, ели модель рабочая то двигатель закрутится, угол нам дает мощность двигателя, судя по моделям которые делают ребята в нете то он варьируется от 31-24 градуса, на данный момент работа ведется над моделью этого вариант магнитного двигателя.  

Вот верный, на мой взгляд вариант рабочего двигателя Perendev:

 

 

 

 

 

 

Я поделился своим опытом в разработке двигателя Perendev и хотел бы послушать мнения людей их варианты и результаты которые было достигнуты в разработках магнитных двигателей, заранее благодарен.

 

Скачать фото чертежей от Перендева:

Brady_Plans_Printout.zip

 

Автор: Smailic777

x-F.A.Q.

конструкция ротора ветряка с аксиальным генератором. Рассмотрим основные этапы постройки ветряка

Многие мечтают создать для ветротурбины генератор своими руками. Достать стальную электротехническую холоднокатанную анизотропную ленту не всегда возможно. По этой причине рассмотрим способ изготовить сердечник статора с подручных материалов. Такие генераторы просты в изготовлении и достаточно эффективны.

Вот один из примеров, как создать торцевой аксиальный генератор для ветротурбины. Для изготовления статора могут подойти пластины от старых 110 вольтовых звуковых трансформаторов. На рынке их достаточное количество и пластины у них легко отделяются друг от друга.

В качестве магнитов используем диски размером 19х4 мм, соответственно этим размерам рассчитываем и размеры статора. Размечаем на бумаге контуры статора. По всей окружности должно равномерно разместиться 24 зуба (8 катушек на 3 фазы), и соответственно 16 выводов с каждой группы. В результате внешний диаметр статора составляет 145 мм, а внутренний – 105 мм. Заполняем пространство между внешним и внутренним диаметром пластинами, которые соединяем между собой при помощи суперклея.

Результатом нашей работы получилась вот такая заготовка статора.

Наклеиваем ее на фанеру и пропитываем эпоксидной смолой. Когда конструкция высохнет, необходимо ножовкой удалить все ненужные части фанеры, оставив немного с внутренней стороны, а также внешний ободок. Он будет использоваться в качестве площадки для крепления. Сами зубцы аккуратно обрабатываем напильником. Чтобы во время обработки пластины не отделялись от общей конструкции, каждый обрабатываемый зуб обжимаем небольшой струбциной. Все работы должны выполняться очень внимательно. Ведь даже несколько небольших острых выступов могут повредить изоляцию провода. Если есть возможность, лучше на зубцы надеть усадочную трубку. Каждому известно, что процесс переделывания всегда намного труднее, чем изготовление.

Катушки лучше наматывать непосредственно на месте, чем отдельно с последующим надеванием на зуб. В этом случае она будет плотнее прилегать к пластинам статора, и устройство в целом будет иметь лучшие электротехнические показатели. Провод для катушек лучше выбирать 0,7 мм. Есть возможность делать обмотки проводом 0,5 мм, но тогда генератор будет выдавать ток меньшей величины, когда напряжение будет достаточным в обоих случаях. Чем плотнее витки провода будут прилегать друг к другу, тем будет лучше, поэтому спешить и делать все быстро, но не совсем качественно, не рекомендуется.

Готовый статор устанавливаем на ступицу. В качестве ее может служить часть помпы от Уазика. Конструкция в этом случае будет прочная и более легкая, чем использование деталей от других автомобилей, например Ваз 2108. Обмотки генератора соединяются по схеме «звезда». Зачастую проверить дома готовое изделие на стенде нет возможности, но существует более примитивный метод, которым возможно сделать приблизительные измерения. На спицы наматывается веревочка. Когда за нее тянуть не очень сильно, на выходе будет ток около 6 А. Если приложить больше усилий, есть возможность увеличить ток до 11,5 А и напряжение 12,4 В.

Когда основные работы сделаны, к изделию крепятся три лопасти по 1,7 м и все вместе закрепляется на открытой местности. Вес изготовленной конструкции не превышает 4 кг. Изделие, конечно, имеет некоторые недостатки, так как собрано из подручных средств. В частности площадь магнита больше площади зуба. Но даже в данном варианте, когда скорость вращения за минуту достигает 900 оборотов, мощность на выходе становит не менее 200 ватт.

Трёхфазный ток. Преимущества при генерации и использовании Как поставить розетку

В этом разделе размещены самодельные ветрогенераторы, сделанные на основе дисковых,аксиальных генераторов. Главная особенность и преимущество таких генераторов это полное отсутствие магнитного залипания. Статор не содержит железа, катушки просто залиты эпоксидной или полиэфирной смолой. Но в отличие от классических генераторов с железными статорами, магнитов в такой генератор требуется как минимум в два раза больше — чтобы получить такую-же мощность. Зато ветрогенераторы с такими генераторами стартуют на малой скорости ветра.

>

Генератор 24 вольта 500 ватт

В этой статье фото и описание изготовления аксиального генератора для работы на АКБ 24 вольта. Есть данные по оборотам и мощности, также к нему рассчитан винт диаметом 2.1м из ПВХ трубы 315мм

>

Фото-отчёт ветрогенератор с дисковым генератором

Изготовление моего пятого ветрогенератора, генератор я делал дисковый для него. Магниты использовал размером 50*30*10 мм, ставил по 8 штук на диск. Статор имеет 12 катушек намотанных проводом 1,06 мм

>

Изготовление ветрогенератора 1.5 кВт

Описание изготовления ветрогенератора мощностью 1500 ватт 48 вольт. Автор этого ветрогенератора Геннадий Заборовский г. Самара. Конструкция этого генератора отличается от классической, сам генератор закрыт оригинальным корпусом, диски больше статора, и сам статор закреплён внутри, а не снаружи, в общем подробности в статье.

>

Ветрогенератор 2кВт для дома

Небольшая история о том как и почему строился ветрогенератор, что нужно учитывать новичкам и как все получилось. В статье нет расчетов и подробных фотографий изготовления, статья немног не об этом, зато есть рассказ автора ветрогенератора о том как сделать ветрогенератор и нужен ли он, насколько это сложно. Так-же есть фото его ветрогенератора

>

Аксиальный ветряк из подручных материалов

Еще один ветрогенератор, собранный из подручных материалов поднят на ветер. Раньше у меня уже были попытки делать такие ветрогенераторы. Но в этот раз я хотел сделать более качественный и долговечный ветрогенератор, чтобы он долго служил и выдавал постоянно около 30-50ватт/ч электроэнергии для зарядки аккумулятора.

>

Красивый ветрячек получился

Еще немного фотографий изготовления дискового ветрогенератора своими руками. Хоть сам ветрогенератор и не получился из-за банальных ошибок, но зато подход к делу и основательность радует, хорош внешний вид ветрогенератора. Деревянные лопасти, складывающийся хвост, крепкая мачта на растяжках, все это прокрашено.

>

Как сделать аксиальный ветрогенератор

В статье на конкретном примере описывается процесс создания аксиального ветрогенератора на автомобильной ступице. Для генератора было сделано несколько статоров, особенностью последнего статора является применение сердечников в катушках статора для увеличения мощности.

>

Аксиальный генератор на ферритовых магнитах

В генераторе использовались обычные ферритовые магниты, из-за невысокой мощности магнитов катушки генератора содержат по 325 витков проводом 0,5мм. Генератор трехфазный 20 полюсов и 15 катушек. Мощность небольшая, всего около 30 ватт на больших оборотах.

>

Ветрогенератор 20-ти полюсной на магнитах 20*5мм

Фото отчет с кратким описанием процесса создания самодельного ветрогенератора. В основе лежит ступица от прицепа «Зубренок» , поворотная ось так-же сделана из автомобильной ступицы. Генератор трехфазный, 20 полюсов и 15 катушек намотанных проводом 0,7мм по 70 витков. Винт двухлопастной, сделан из ПВХ трубы.

>

Маленький ветряк на 30ватт

Небольшой двух-лопастной ветрогенератор был построен как тестовая уменьшенная модель, чтобы выдавала на аккумулятор до 1А. В итоге генератор получился удачным, и в будущем планируется построить большой аксиальный ветрогенератор.

>

Мини ветрогенератор 20ватт/ч

Этот небольшой ветрогенератор делался ради опыта, чтобы возможно в дальнейшем сделать большой и мощный ветрогенератор. Мощность генератора сейчас порядка 50ватт/ч, но это после некоторых улучшений, в частности изготовления нового статора, потом были еще эксперименты и модернизация.

>

Дешевый мини ветрогенератор для зарядки АКБ

Простейшие мини ветрогенераторы аксиального типа, делать много маленьких проще чем один большой. Каждый такой ветрячек заражает свой аккумулятор напрямую, а слабый ток позволяет не следить за процессом зарядки без контроллера, так-как не вредит АКБ.

>

Небольшой много-полюсной генератор 50 ватт

В генераторе использовались магниты от первого ветряка, так-как магниты небольших размеров, было решено поднять мощность за счет увеличения числа полюсов генератора. Для проверки своих расчетов и проверки информации из интернета было изготовлено несколько статоров с разным числом катушек и фаз.

>

Аксиальный ветрогенератор на ступице от ВАЗ2108

Классическая конструкция аксиального генератора на автомобильной ступице. Генератор трехфазный, статор имеет 12 катушек, а на дисках ротора по 16 магнитов 25*8мм. Номинальная мощность этого генератора 100ватт/ч, на слабых ветрах на аккумулятор 2-4А. при усилении ветра ток доходит до 12А, максимальная мощность была зафиксирована в районе 240ватт/ч.

>

Ветрогенераторы с необычным внешним видом

Аксиальные ветрогенераторы из автомобильных ступиц мы делаем уже давно. В этот раз мы решили придать индивидуальность и красоту нашим ветрякам, чтобы они не только заряжали наши аккумуляторы, но и радовали глаз внешним видом. В конструкции ветрогенераторов ничего особенного кроме внешнего вида нет, классический трехфазный аксиальный генератор.

>

Мощный ветрогенератор на основе самодельного аксиального генератора

Конструкция этого ветрогенератора специально проектировалась для работы в местности с преобладанием малых ветров. В основе ветрогенератора мы собрали мощный низко-оборотный генератор аксиального типа с бес-железным статором. Генератор собран на основе ступицы от автоприцепа, пяти-метровый винт был рассчитан и изготовлен из дерева. Подробности с множеством фотографий создания в этой статье.

>

Однофазный ветрогенератор аксиальный

Самодельный ветрогенератор с дисковым генератором на неодимовых магнитах. Классическая схема аксиального генератора на постоянных магнитах.

Однофазная схема, 12 катушек и по 12 магнитов на каждом диске, в итоге малыш развивает до 100ватт, а иногда и больше.

>

Фото отчет о строительстве сразу 3-х ветрогенераторов

В этот раз мы вместе с соседями строим сразу три аксиальных ветрогенератора на основе автомобильных ступиц. Генераторы абсолютно идентичны, мощность каждого 500ватт/ч. Эти генераторы мы делаем уже давно, такая компоновка ветрогенератора доступна для повторения каждому, так-как не требует специальных условий и инструментов для изготовления ветряка. Летом мы уже построили подобный ветряк, а сейчас усиливаем батарею ветряков.

>

Профессионально сделанный ветряк 2кВт

Самедельная домашняя ветровая турбина мощностью 2кВт от Итальянского мастера. Точнее сказать проффесионально сделанный дисковый аксиальный ветрогенератор приличной мошности. В статье много фото процесса изготовления ветряка с небольшим описанием.

Неодимовый магнит – это редкоземельный металл, обладающий стойкостью к размагничиванию и способностью намагничивать некоторые материалы. Используется при изготовлении электронных устройств (жесткие диски компьютеров, металлодетекторы и т.д.), медицине и энергетике.

Неодимовые магниты используются при изготовлении генераторов, работающих в различных видах установках, вырабатывающих электрический ток.

В настоящее время генераторы, изготовленные с использованием неодимовых магнитов, широко используются при изготовлении ветровых установок.

Основные характеристики

Для того, чтобы определиться в целесообразности изготовления генератора на неодимовых магнитах, нужно рассмотреть основные характеристики данного материала, которыми являются:

• Магнитная индукция В — силовая характеристика магнитного поля, измеряется в Тесла.
• Остаточная магнитная индукция Br — намагниченность, которой обладает магнитный материал при напряжённости внешнего магнитного поля, равной нулю, измеряется в Тесла.
• Коэрцитивная магнитная сила Hc — определяет сопротивляемость магнита к размагничиванию, измеряется в Ампер/метр.
• Магнитная энергия (BH)max -характеризует, насколько сильным является магнит.
• Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции Tc of Br – определяет зависимость магнитной индукции от температуры окружающего воздуха, измеряется в процентах на градус Цельсия.
• Максимальная рабочая температура Tmax — определяет предел температуры, при которой магнит временно теряет свои магнитные свойства, измеряется в градусах Цельсия.
• Температура Кюри Tcur — определяет предел температуры, при которой неодимовый магнит полностью размагничивается, измеряется в градусах Цельсия.

В состав неодимовых магнитов, кроме неодима входит железо и бор и зависимости от и их процентного соотношения, получаемое изделие, готовый магнит, различается по классам, отличающимся по своим характеристикам, приведенным выше. Всего выпускается 42 класса неодимовых магнитов.

Достоинствами неодимовых магнитов, определяющими их востребованность, являются:

• Неодимовые магниты обладают наиболее высокими магнитными параметрами Br, Нсв, Hcм, ВН.
• Подобные магниты имеют более низкую стоимость в сравнении с подобными металлами, имеющими в своем составе кобальт.
• Обладают способностью работать без потерь магнитных характеристик в температурном диапазоне от – 60 до + 240 градусов Цельсия, с точкой Кюри +310 градусов.
• Из данного материала возможно изготовить магниты из любой формы и размеров (цилиндры, диски, кольца, шары, стержни, кубы и др.).

Ветрогенератор на неодимовых магнитах мощностью 5,0 кВт

В настоящее время отечественные и зарубежные компании все более широко используют неодимовые магниты при изготовлении тихоходных генераторов электрического тока. Так ООО «Сальмабаш», г. Гатчина Ленинградской области, выпускает подобные генераторы на постоянных магнитах мощностью 3,0-5,0 кВт. Внешний вид данного устройства приведен ниже:

Корпус и крышки генератора изготавливаются из стали, в дальнейшим с покрытием лакокрасочными материалами. На корпусе предусмотрены специальные крепления, позволяющие закрепить электрический аппарат на несущей мачте. Внутренняя поверхность обработана защитным покрытием, предотвращающим коррозию металла.

Статор генератора набран из электротехнических пластин стали.

Обмотка статора — выполнена эмаль-проводом, позволяющим устройству работать продолжительное время с максимальной нагрузкой.

Ротор генератора имеет 18 полюсов и установлен в подшипниковых опорах. На ободе ротора размещены неодимовые магниты.

Генератор не требует принудительного охлаждения, которое осуществляется естественным путем.

Технические характеристики генератора мощностью 5,0 кВт:

• Номинальная мощность – 5,0 кВт;
• Номинальная частота – 140,0 оборотов/минуту;
• Рабочий диапазон вращения – 50,0 – 200,0 оборотов/минуту;
• Максимальная частота – 300,0 оборотов/минуту;
• КПД – не ниже 94,0 %;
• Охлаждение – воздушное;
• Масса – 240,0 кг.

Генератор оснащен клеммной коробкой, посредством которой осуществляется его подключение к электрической сети. Класс защиты соответствует ГОСТ14254 и имеет степень IP 65 (пылезащищенное исполнение с защитой от струй воды).

Конструкция данного генератора приведена на рисунке, приведенном ниже:

где: 1-корпус, 2- крышка нижняя, 3- крышка верхняя, 4- ротор, 5- неодимовые магниты, 6- статор, 7- обмотка, 8- полумуфта, 9- уплотнения, 10,11,12- подшипники, 13- клеммная коробка.

Плюсы и минусы

К достоинствам ветрогенераторов, изготовленных с использование неодимовых магнитов можно отнести следующие характеристики:

• Высокий КПД устройств, достигаемый за счет минимизации потерь на трение;
• Продолжительные сроки эксплуатации;
• Отсутствие шума и вибрации при работе;
• Снижение затрат на установку и монтаж оборудования;
• Автономность работы, позволяющая осуществлять эксплуатацию без постоянного обслуживания установки;
• Возможность самостоятельного изготовления.

К недостаткам подобных устройств можно отнести:

• Относительно высокая стоимость;
• Хрупкость. При сильном внешнем воздействии (ударе), неодимовый магнит способен лишиться своих свойств;
• Низкая коррозийная стойкость, требующая специального покрытия неодимовых магнитов;
• Зависимость от температурного режима работы – при воздействии высоких температур, неодимовые магниты теряют свои свойства.

Как сделать своим руками

Ветровой генератор на основе неодимовых магнитов отличается от прочих конструкций генераторов тем, что легко может быть изготовлен самостоятельно в домашних условиях.

Как правило за основу берут автомобильную ступицу или шкивы от ременной передачи, которые предварительно очищаются, если это бывшие в употреблении запасные части и подготавливаются к работе.

При наличии возможности изготовить (выточить), специальные диски, лучше остановиться на этом варианте, т.к. в этом случае не придется подгонять геометрические размеры наматываем ых катушек к размерам используемых заготовок.

Неодимовые магниты следует приобрести, для чего можно воспользоваться сетью интернет или услугами специализированных организаций.

Один из вариантов изготовления генератора на неодимовых магнитах, с использованием дисков, специально изготовленных для этих целей, предлагает к рассмотрению Яловенко В.Г. (Украина). Данный генератор изготавливается в следующей последовательности:

1. Из листовой стали вытачиваются два диска диаметром 170,0 мм с устройством центрального отверстия и шпоночного паза.
2. Диск делится на 12 сегментов, для на его поверхности выполняется соответствующая разметка.
3. В размеченные сегменты клеятся магниты, таким образом, чтобы их полярность чередовалась. Для избегания ошибок (по полярности), необходимо перед наклейкой, выполнить их маркировку.
4. Подобным образом изготавливается и второй диск. В результате получается следующая конструкция:

1. Поверхность исков заливается эпоксидной смолой.
2. Из провода (эмаль-провода) марки ПЭТВ или аналога, сечением 0,95 мм 2 , наматывается 12 катушек по 55 витков в каждой.
3. На листе фанеры или бумаге, изготавливается шаблон, соответствующий диаметру используемых дисков, на котором также производится разбивка на 12 секторов.

Катушки укладываются в размеченные сегменты, где фиксируются (изолента, скотч и т.д.) и расключаются последовательно между собой (конец первой катушки соединяется с началом второй и т.д.). в результате получается следующая конструкция

1. Из дерева (доска и т.д.) или фанеры, изготавливается матрица, в которой можно залить эпоксидной смолой уложенные по шаблону катушки. Глубина матрицы должна соответствовать высоте катушек.
2. Катушки укладываются в матрицу и заливаются эпоксидной смолой. В результате получается следующая заготовка:

1. Из стальной трубы диаметром 63,0 мм изготавливается ступица с узлом крепления вала, изготавливаемого генератора. Вал монтируется на подшипники, устанавливаемые внутри ступицы.
2. Из такой же трубы изготавливается поворотный механизм, обеспечивающий ориентацию генератора в соответствии с потоками ветра.
3. На вал одеваются изготовленные запасные части. В результате получается следующая конструкция, плюс поворотный механизм:

Эта статья посвящена созданию аксиального ветрогенератора на неодимовых магнитах со статорами без металла. Ветряки подобной конструкции стали особенно популярны из-за растущей доступности неодимовых магнитов.

Материалы и инструменты использованные для постройки ветряка этой модели:

1) ступица от автомобиля с тормозными дисками.
2) дрель с металлической щеткой.
3) 20 неодимовых магнитов размером 25 на 8 мм.
4) эпоксидная смола
5) мастика
6) труба ПВХ 160 мм диаметром
7) ручная лебедка
8) труба металлическая длинной 6 метров

Рассмотрим основные этапы постройки ветряка.

За основу генератора была взята ступица автомобиля с тормозным диском. Так как основная деталь заводского производства, то это послужит гарантом качества и надежности. Ступица была полностью разобрана, подшипники находящиеся в ней были проверены на целостность и смазаны. Так как ступица была снята со старого автомобиля, то ржавчину пришлось зачистить с помощью щетки, которую автор насадил на дрель.
Ниже предоставлена фотография ступицы.

Затем автор приступил к установке магнитов на диски ротора. Было использовано 20 магнитов. Причем важно заметить, что для однофазного генератора количество задействованных магнитов равно количеству полюсов, для двухфазного соотношение будет три к двум или четыре полюса к трем катушкам. Магниты следует крепить на диски с чередованием полюсов. Для соблюдения точности необходимо сделать шаблон размещения на бумаге, либо начертить линии секторов прямо на самом диске.

Так же следует разметить магниты по полюсам маркером. Определить полюса можно поднося поочередно магниты к одной стороне проверяющего магнита, если притягивается — плюс, отталкивается- минус, главное, чтобы полюса при установке на диск чередовались. Это необходимо потому что магниты на дисках должны притягиваться друг к другу, а это будет происходить, только если магниты стоящие напротив друг друга будут разной полярности.

Магниты были приклеены на диски при помощи эпоксидной смолы. Чтобы смола не растекалась за границы диска автор сделал бордюры по краям при помощи мастики, то же самое можно сделать при помощи скотча, просто обмотав колесо по кругу.

Рассмотрим основные отличия конструкции однофазного и трехфазного генераторов.
Однофазный генератор будет давать вибрацию при нагрузках, что будет отражаться на мощности самого генератора. Трехфазная конструкция лишена подобного недостатка благодаря чему, мощность постоянна в любой момент времени. Это происходит потому, что фазы компенсируют потерю тока друг в друге. По скромным расчетам автора трехфазная конструкция превосходит однофазную на целых 50 процентов. К тому же из-за отсутствия вибраций мачта не будет дополнительно раскачиваться,следовательно не будет дополнительного шума при работе ротора.

При расчете зарядки 12-ого аккумулятора, которая будет начинаться на 100-150 оборотах в минуту, автор сделал по 1000-1200 витков в катушках. При намотке катушек автор использовал максимально допустимую толщину проволоки, чтобы избежать сопротивления.
Для наматывания проволоки на катушки автор соорудил самодельный станок, фотографии которого представлены ниже.

Лучше использовать катушки эллипсоидной формы, что позволит большей плотности магнитных полей их пересекать. Внутреннее отверстие катушки стоит делать по диаметру магнита либо больше него. В случае, если делать их меньше, то лобовые части практически не участвуют в выработке электроэнергии, а служат проводниками.

Толщина самого статора должна равняться толщине магнитов, которые задействованы в установке.

Форму для статора можно сделать из фанеры, хотя автор решил этот вопрос иначе. Был нарисован шаблон на бумаге, а затем сделаны борта при помощи мастики. Так же для прочности была использована стеклоткань. Для того, чтобы эпоксидная смола не прилипла к форме, ее необходимо смазать воском или вазелином, или можно использовать скотч, пленку, которую в последствии можно будет отодрать от готовой формы.

Перед заливкой катушки необходимо точно закрепить, а их концы вывести за пределы формы, чтобы затем соединить провода звездой или треугольником.

После того, как основная часть генератора была собрана, автор измерил протестировал его работу. При ручном вращении генератор вырабатывает напряжение в 40 вольт и силу тока в 10 ампер.

Затем автор изготовил мачту для генератора высотой в 6 метров. В будущем планируется увеличить высоту мачты за счет использования более толстой трубы минимум вдвое. Чтобы мачта была неподвижна основание было залито бетоном. Для опускания и поднимания мачты было сделано металлическое крепление. Это необходимо, чтобы иметь доступ к винту на земле, так как заниматься ремонтными работами на высоте не особенно удобно.

Аксиальный ветрогенератор, который работает на неодимовых магнитах, впервые начали массово изготавливать в странах Запада. И это были вовсе не заводские изделия, а плод труда местных гаражных мастеров, поставивших себе на службу явление левитации. Серьезной популярности именно такие модели ветряка обязаны массовому распространению и дешевизне неодимовых магнитов. Постепенно комплектующие и схемы изготовления стали распространятся по всему миру и в настоящее время магнитный аксиальный ветрогенератор завоевывает признание на просторах Российской Федерации. Ниже описана последовательность создания одной из самых удачных моделей такого ветряка.

Процесс создания ротора

Основой генератора автор разработки решил сделать ступицу автомобиля с дисками тормоза, поскольку она мощная, надежная и идеально сбалансированная. Начав делать ветряк своими руками, в первую очередь следует подготовить основу для ротора — ступицу, — почистить ее от грязи, краски и смазки. После чего приступить к наклейке постоянных магнитов. Для создания данного ветрогенератора, их было использовано по двадцать штук на диске. Размер неодимовых магнитов составил 25х8 миллиметров. Однако, и их количество, и их размер могут варьировать в зависимости от целей и задач человека, своими собственными руками создающего ветрогенератор. Однако всегда будет правильным, для получения одной фазы, равенство количества полюсов числу неодимовых магнитов, а для трех фаз — выдержка соотношений полюсов и катушек — два к трем или три к четырем.

Магниты следует располагать учитывая чередование полюсов, к тому же максимально точно, но прежде, чем приступить к их наклейке, нужно либо создать бумажный шаблон, либо прочертить линии, делящие диск на сектора. Чтобы не перепутать полюса, делаем отметки на магнитах. Главное — выполняем следующее требование — те магниты, которые стоят напротив друг друга, должны быть повернуты разными полюсами, то есть притягиваться.

Магниты приклеиваются к дискам при помощи супер-клея и заливаются. Также нужно сделать бордюрчики по краям дисков и в их центре, либо намотав скотча, либо вылепив из пластилина для недопущения растекания.

Фазы — что лучше — три или одна?

Многие любители электрической техники идут по пути наименьшего сопротивления и, чтобы не заморачиваться, останавливают свой выбор на однофазном статоре для ветряка. Однако у него имеется одна неприятная особенность, нивелирующая простоту сборки, — это вибрация в нагруженном состоянии, по причине непостоянства отдачи тока. Ведь амплитуда такого статора скачкообразна, — достигая максимума, когда неодимовые магниты располагаются над катушками, а после падая до минимума.

А вот, когда генератор сделан по трехфазной системе, то вибрации отсутствуют, и показатель мощности ветряка имеет постоянное значение. Причина такого отличия заключается в том, что ток, падая в одной фазе, в то же время нарастает в другой. И в итоге, ветрогенератор, работающий в трехфазной системе, может быть более эффективным до 50 %, чем точно такой же, но использующий однофазную систему. И главное, — нагруженный трехфазный генератор не дает вибрации, следовательно, мачта не дает повода для жалоб на ветрогенератор в надзирающие органы недоброжелателям из числа соседей, поскольку не создает надоедливого гула.

Способ намотки катушки статора ветряка

Для того, чтобы сделанный своими руками ветрогенератор на неодимовых магнитах работал с максимальной отдачей, статорные катушки следует рассчитывать. Однако большинство мастеров предпочитают делать их на глаз. К примеру, тихоходный генератор, способный заряжать 12 В аккумулятор, начиная со 100 — 150 оборотов за минуту, должен иметь во всех катушках от 1000 до 1200 витков, поровну разделенное между всеми катушками. Увеличение количества полюсов ведет к росту частоты тока в катушках, благодаря чему генератор, даже при малых оборотах, дает большую мощность.

Намотка катушек должна производиться по возможности более толстыми проводами, с целью снижения сопротивления в них. Делать это можно на оправке, либо на самодельном станке.

Для того чтобы разобраться, какой потенциал мощности имеет генератор, покрутите его с одной катушкой, поскольку, в зависимости от того, в каком количестве будут установлены неодимовые магниты и какова их толщина, данный показатель может существенно отличаться. Измерение проводятся без нагрузки при необходимом числе оборотов. Например, если генератор при 200 оборотах за минуту обеспечивает напряжение в 30 В, имея сопротивление в 3 Ом, то следует из 30 В вычесть 12 В (напряжение питания аккумулятора) и полученный результат — 18 делим на 3 (сопротивление в омах) получаем 6 (сила тока в амперах), которые и пойдут от ветрогенератора на зарядку АКБ. Однако, как показывает практика, по причине потерь в проводах и диодном мосту, реальный показатель, который будет производить магнитный аксиальный генератор, будет поменьше.

Магниты для создания ветрогенератора лучше брать в форме прямоугольника, поскольку их поле распространяется по длине, в отличие от круглых, поле которых сосредотачивается в центре. Катушки, как правило, мотают круглыми, хотя лучше делать их несколько вытянутыми, что обеспечивает больший объем меди в секторе, а также более прямые витки. Отверстие внутри катушек должно быть равно или превышать ширину магнитов.

Толщина статора должна быть такой же что и магниты. Форма для него обычно фанерная, для прочности под катушки и поверх них кладут стеклоткань, и все это заливается эпоксидной смолой. Для того, что бы не допустить прилипания смолы к форме, последнюю смазывают любым жиром либо применяют скотч. Провода предварительно выводят наружу и скрепляют между собой, концы каждой фазы после этого соединяют треугольником либо звездочкой.

Мачта для ветрогенератора

Мачту на которой будет расположен данный генератор, можно делать высотой от 6 и выше метров, чем выше, тем больше скорость ветра. Под нее следует вырыть яму и залить основание из бетона, а трубу укрепить таким образом, чтобы магнитный аксиальный ветрогенератор, сделанный своими руками, можно было опускать и поднимать. Делать это можно при помощи механической тали.

Винт ветряка

Его делают из поливинилхлоридных труб, чей оптимальный для этого диаметр — 160 мм. К примеру, ветрогенератор, работающий на принципе магнитной левитации, с диаметром в два метра и шестью лопастями, при скорости ветра в 8 метров за секунду, способен обеспечить мощность до 300 Вт.

Как повысить мощность ветряка?

Для подъема можно использовать магниты. Попросту на магниты, которые уже установлены наклеить еще по одному такому же или более тонкому. Другой способ основан на установке в катушки металлических сердечников, — пластин трансформатора. Это обеспечит усиление магнитопотока в катушке, однако вызывает небольшое залипание, которое, впрочем, совершенно не ощущается шестилопастным винтом. Стартует такой ветрогенератор при ветре в 2 м/с. Благодаря применению сердечников генератор получил увеличение мощности с 300 до 500 Вт/ч при ветре в 8 м/с. Также следует уделять внимание форме лопастей, — малейшие неточности снижают мощность.

Вечный двигатель на магнитах — блог Мира Магнитов

Со времен обнаружения магнетизма идея создать вечный двигатель на магнитах не покидает самые светлые умы человечества. До сих пор так и не удалось создать механизм с коэффициентом полезного действия больше единицы, для стабильной работы которого не требовалось бы внешнего источника энергии. На самом деле концепция вечного двигателя в современном виде вовсе и не требует нарушения основных постулатов физики. Главная задача изобретателей состоит в том, чтобы максимально приблизится к стопроцентному КПД и обеспечить продолжительную работу устройства при минимальных затратах.

Реальные перспективы создания вечного двигателя на магнитах

Противники теории создания вечного двигателя говорят о невозможности нарушения закона о сохранении энергии. Действительно, нет совершенно никаких предпосылок к тому, чтобы получить энергию из ничего. С другой стороны, магнитное поле – это вовсе не пустота, а особый вид материи, плотность которого может достигать 280 кДж/м³. Именно это значение и является потенциальной энергией, которую теоретически может использовать вечный двигатель на постоянных магнитах. Несмотря на отсутствие готовых образцов в общем доступе, о возможности существования подобных устройств говорят многочисленные патенты, а также факт наличия перспективных разработок, которые остаются засекреченными еще с советских времен.

Норвежский художник Рейдар Финсруд создал свой вариант вечного двигателя на магнитах

К созданию подобных электрогенераторов приложили силы знаменитые физики-ученые: Никола Тесла, Минато, Василий Шкондин, Говард Джонсон и Николай Лазарев. Следует сразу оговориться, что создаваемые с помощью магнитов двигатели называются «вечными» условно — магнит теряет свои свойства через пару сотен лет, а вместе с ним прекратит работу и генератор.
 

Самые известные аналоги вечного двигателя магнитах

Многочисленные энтузиасты стараются создать вечный двигатель на магнитах своими руками по схеме, в которой вращательное движение обеспечивается взаимодействием магнитных полей. Как известно, одноименные полюса отталкиваются друг от друга. Именно этот эффект и лежит в основе практически всех подобных разработок. Грамотное использование энергии отталкивания одинаковых полюсов магнита и притяжения разноименных полюсов в замкнутом контуре позволяет обеспечить длительное безостановочное вращение установки без приложения внешней силы.

Антигравитационный магнитный двигатель Лоренца

Двигатель Лоренца можно сделать самостоятельно с использованием простых материалов

Если вы хотите собрать вечный двигатель на магнитах своими руками, то обратите внимание на разработки Лоренца. Антигравитационный магнитный двигатель его авторства считается наиболее простым в реализации. В основе этого устройства лежит использование двух дисков с разными зарядами. Их наполовину помещают в полусферический магнитный экран из сверхпроводника, который полностью выталкивает из себя магнитные поля. Такое устройство необходимо для изоляции половин дисков от внешнего магнитного поля. Запуск этого двигателя выполняется путем принудительного вращения дисков навстречу друг другу. По сути, диски в получившейся система являются парой полувитков с током, на открытые части которых будут воздействовать силы Лоренца.

Асинхронный магнитный двигатель Николы Тесла

Асинхронный «вечный» двигатель на постоянных магнитах, созданный Никола Тесла, вырабатывает электричество за счет постоянно вращающегося магнитного поля. Конструкция довольно сложная и трудно воспроизводимая в домашних условиях.

Вечный двигатель на постоянных магнитах Николы Тесла

«Тестатика» Пауля Баумана

Одна из самых известных разработок – это «тестатика» Баумана. Устройство напоминает своей конструкцией простейшую электростатическую машину с лейденскими банками. «Тестатик» состоит из пары акриловых дисков (для первых экспериментов использовались обычные музыкальные пластинки), на которые наклеены 36 узких и тонких полосок алюминия.
Кадр из документального фильма: к Тестатике подключили 1000-ваттную лампу. Слева — изобретатель Пауль Бауман
После того, как диски толкали пальцами в противоположные стороны, запущенный двигатель продолжал работать неограниченно долгое время со стабильной скоростью вращения дисков на уровне 50-70 оборотов в минуту. В электроцепи генератора Пауля Баумана удается развить напряжение до 350 вольт с силой тока до 30 Ампер. Из-за небольшой механической мощности это скорее не вечный двигатель, а генератор на магнитах.
 

Вакуумный триодный усилитель Свита Флойда

Сложность воспроизведения устройства Свита Флойда заключается не в его конструкции, а в технологии изготовления магнитов. В основе этого двигателя используются два ферритовых магнита с габаритами 10х15х2,5 см, а также катушки без сердечников, из которых одна является рабочей с несколькими сотнями витков, а еще две – возбуждающие. Для запуска триодного усилителя необходима простая карманная батарейка 9В. После включения устройство может работать очень долго, самостоятельно питая себя по аналогии с автогенератором. По утверждениям Свита Флойда, от работающей установки удалось получить выходное напряжение в 120 вольт с частотой 60 Гц, мощность которого достигала 1 кВт.

Роторный кольцар Лазарева

Большой популярностью пользуется схема вечного двигателя на магнитах на основе проекта Лазарева. На сегодняшний день его роторный кольцар считается устройством, реализация которая максимально близка к концепции вечного двигателя. Важное преимущество разработки Лазарева состоит в том, что даже без профильных знаний и серьезный затрат можно собрать подобный вечный двигатель на неодимовых магнитах своими руками. Такое устройство представляет собой емкость, разделенную пористой перегородкой на две части. Автор разработки использовал в качестве перегородки специальный керамический диск. В него устанавливается трубка, а в емкость заливается жидкость. Для этого оптимально подходят улетучивающиеся растворы (например, бензин), но можно использовать и простую водопроводную воду.
Механизм работы двигателя Лазарева очень просто. Сначала жидкость подается через перегородку вниз емкости. Под давлением раствор начинает подниматься по трубке. Под получившейся капельницей размещают колесо с лопастями, на которых устанавливают магниты. Под силой падающих капель колесо вращается, образуя постоянное магнитное поле. На основе этой разработки успешно создан самовращающийся магнитный электродвигатель, на которой зарегистрировало патент одно отечественное предприятие.

Мотор-колесо Шкондина

Если вы ищете интересные варианты, как сделать вечный двигатель из магнитов, то обязательно обратите внимание на разработку Шкондина. Конструкцию его линейного двигателя можно охарактеризовать как «колесо в колесе». Это простое, но в то же время производительное устройство успешно используется для велосипедов, скутеров и другого транспорта. Импульсно-инерционное мотор-колесо представляет собой объединение магнитных дорожек, параметры которых динамично изменяются путем переключения обмоток электромагнитов.

Общая схема линейного двигателя Василия Шкондина

Ключевыми элементами устройства Шкондина являются внешний ротор и статор особой конструкции: расположение 11 пар неодимовых магнитов в вечном двигателе выполнено по кругу, что образует в общей сложности 22 полюса. На роторе установлены 6 электромагнитов в форме подков, которые установлены попарно и смещены друг к другу на 120°. Между полюсами электромагнитов на роторе и между магнитами на статоре одинаковое расстояние. Изменение положения полюсов магнитов относительно друг друга приводит к созданию градиента напряженности магнитного поля, образуя крутящий момент.

Неодимовый магнит в вечном двигателе на основе конструкции проекта Шкондина имеет ключевое значение. Когда электромагнит проходит через оси неодимовых магнитов, то образуется магнитный полюс, который является одноименным по отношению к преодоленному полюсу и противоположным по отношению к полюсу следующего магнита. Получается, что электромагнит всегда отталкивается от предыдущего магнита и притягивается к следующему. Такие воздействия и обеспечивают вращение обода. Обесточивание элетромагнита при достижении оси магнита на статоре обеспечивается размещением в этой точке токосъемника.

Житель г.Пущино Василий Шкондин изобрел не вечный двигатель, а высокоэффективные мотор-колёса для транспорта и генераторы электроэнергии.

Коэффициент полезного действия двигателя Шкондина составляет 83%. Конечно, это пока еще не полностью энергонезависимый вечный двигатель на неодимовых магнитах, но очень серьезный и убедительный шаг в правильном направлении. Благодаря особенностям конструкции устройства на холостом ходу удается вернуть часть энергии батареям (функция рекуперации).

Вечный двигатель Перендева

Альтернативный движок высокого качества, производящий энергию исключительно за счет магнитов. База — статичный и динамичный круги, на которых в задуманном порядке располагается несколько магнитов. Между ними возникает самооталкивающая сила, из-за которой и возникает вращение подвижного круга. Такой вечный двигатель считают очень выгодным в эксплуатации.
Вечный магнитный двигатель Перендева

Существует и множество других ЭМД, схожих по принципу действия и конструкции. Все они еще несовершенны, поскольку не способны долгое время функционировать без каких-либо внешних импульсов. Поэтому работа над созданием вечных генераторов не прекращается.

Как сделать вечный двигатель с помощью магнитов своими руками

Понадобится:

•   3 вала
•   Диск из люцита диаметром 4 дюйма
•   2 люцитовых диска диаметром 2 дюйма
•   12 магнитов
•   Алюминиевый брусок

Валы прочно соединяются между собой. Причем один лежит горизонтально, а два другие расположены по краям. К центральному валу крепится большой диск. Остальные присоединяются к боковым. На дисках располагаются неодимовые магниты — 8 в середине и по 4 по бокам. Алюминиевый брусок служит основанием для конструкции. Он же обеспечивает и ускорение устройства.

Недостатки ЭМД

Планируя активно использовать подобные генераторы, следует соблюдать осторожность. Дело в том, что постоянная близость магнитного поля приводит к ухудшению самочувствия. К тому же для нормального функционирования устройства необходимо обеспечить ему специальные условия работы. Например, защитить от воздействия внешних факторов. Итоговая стоимость готовых конструкций получается высокой, а вырабатываемая энергия слишком мала. Поэтому и выгода от использования подобных конструкций сомнительна.
Экспериментируйте и создавайте собственные версии вечного двигателя. Все варианты разработок вечных двигателей продолжают совершенствоваться энтузиастами, а в сети можно обнаружить множество примеров реально достигнутых успехов. Интернет-магазин «Мир Магнитов» предлагает вам выгодно купить неодимовые магниты и своими руками собрать различные устройства, в которых бы шестеренки безостановочно крутились благодаря воздействиям сил отталкивания и притяжения магнитных полей. Выбирайте в представленном каталоге изделия с подходящими характеристиками (размеры, форма, мощность) и оформляйте заказ.

Дом, дизайн, ремонт, декор. Двор и сад. Своими руками

Линейные электрогенераторы на постоянных магнитах. Новый линейный генератор позволит существенно увеличить дальность движения гибридных автомобилей

Если мы снабдим ноутбук тюнером, у нас будет радиоприемник, телевизор, интернет и прочие прибамбасы для развлечения и работы. Добавим пару светодиодных лампочек, и мы уже почти полностью независимы от чубайсиков. При низком энергопотреблении ноутбуков, 7 амперного аккумулятора хватит на 8-12 часов работы. Если снабдить аккумулятор зарядкой на линейном генераторе, который будет подзаряжать его непрерывно – проблема будет решена.

Предлагаю для энтузиастов более простую и дешевую модель, которая уже «обкатана» и работает. Собрать эту модель может любой желающий поэкспериментировать в этой области, специальных знаний не требуется, но конечно желательно.

Я имею в виду «линейный генератор». Многие видели фонарики, изготовленные на линейном генераторе. Стоит их немного потрусить и энергии хватает на несколько минут горения светодиода. http://mobipower.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=55 пройдя по этой ссылке можно ознакомиться с линейным генератором сделанным любителями, для зарядки аккумулятора. Этот линейный генератор собранный на небольших магнитах уже обладает достаточной мощностью для зарядки аккумулятора.

Конечно, линейный генератор собранный любителями, требует усовершенствования – не трусить же вам его сутки напролет руками. Я приобрел поисковой магнит P-60-06-30-N, от всех других поисковых магнитов он отличается тем, что не имеет стального стакана и одинаково сильно работает, как на плоскостях, так и по окружности. Это довольно сильный магнит, с силой сцепления 124 кг, линейный генератор на нём должен получиться мощным.

В центре этого магнита имеется отверстие, что облегчает его применение. Представьте шпильку, в центре которой с помощью шайб и гаек закреплен этот магнит. Шпилька, через «П» образную пластину, закрепленную на концах шпильки, горизонтально подвешена на неподвижной опоре. Это позволяет ей, вместе с магнитом, горизонтально перемещаться, внутри жестко закрепленной катушки. Подвеска жесткая, поэтому магнит может перемещаться только вдоль катушки. Если мы возьмемся за конец шпильки рукой и начнем её двигать в катушке, она начнет вырабатывать ток – вот и получился генератор, осталось только его автоматизировать.

Это можно сделать с помощью электромагнита и датчика Холла. На одном конце шпильки закрепляем дисковый магнит, напротив него закрепляется электромагнит, с сердечником равным по диаметру магниту. Электромагнит подключен через исполнительный механизм, управляемый датчиком холла, к аккумулятору.

При движении шпильки в сторону электромагнита, постоянный магнит, закрепленный на конце шпильки, притягивается к сердечнику электромагнита. Но на минимальном расстоянии до электромагнита срабатывает датчик Холла, включается электромагнит, одноименным полем с постоянным магнитом, и в результате сильным толчком отбрасывает шпильку с магнитом в противоположный конец.

На другом конце, напротив шпильки можно неподвижно закрепить пружину, которая будет отбрасывать шпильку в обратную сторону. Таким образом, процесс будет длиться непрерывно. Вместо пружины можно закрепить неподвижно дисковый постоянный магнит, а на шпильке такой же дисковый магнит, одноименными полюсами друг к другу.

Если вы пробовали соединить, одноименными полюсами, два неодимовых магнита, даже не очень больших, вы представляете, как это трудно. Причем магниты, при соединении, стремятся уйти в сторону, поэтому возможно потребуется вместо одного магнита, установить 4, с небольшим наклоном, чтобы они уравновешивали друг друга. В этом случае шпилька будет получать толчок строго горизонтально, что и требуется. Таким образом, на шпильке будет один магнит, а неподвижно будут закреплены 4, может быть будет достаточно и 3, симметрично расположенных.

Когда вы соберете подобное устройство, катушку электромагнита необходимо будет настроить в резонанс, для минимального потребления тока. Для этого в разрыв катушки необходимо включить амперметр, а к самой катушке параллельно подсоединять неполярные конденсаторы, добиваясь наименьшего потребления тока электромагнитом. При входе в резонанс электромагнит будет потреблять минимальный ток, вся остальная мощность генератора будет расходоваться на подзарядку аккумулятора.

Обмотку генератора можно намотать, исходя из опыта любителей, получится две катушки в поперечном сечении 30х20 каждая. Провод толщиной 1,5-2 мм с таким расчетом, чтобы он выдавал около 20 вольт, с возможно большим током.

Удлинив шпильку её подвес можно сделать на магнитах, тогда верхний маятниковый подвес можно исключить. Еще больше удлинив шпильку можно расположить на ней два, три таких генератора, увеличив общую мощность. В общем, здесь есть над чем поэкспериментировать любителю.

Вот к каким выводам приходили любители, проводя эксперименты с катушками:

«Рассмотрите этот процесс подробнее. Если магнит не находится в катушке и начинает входить в неё одним полюсом, то до того момента, пока катушка не дойдет до середины магнита в катушке будет наведён импульс только одной полярности. А вот когда в катушку начинает входить другой полюс, вот тогда появляется импульс другой полярности. Только вначале он маленький (т.к. магнитное поле в середине магнита незначительно), но по мере продвижения магнита вглубь катушки противоимпульс становится всё больше и больше и наступает момент когда эти импульсы равны. Это и есть момент перехода напряжения через 0. Это как раз и есть тот момент, когда магнит находится полностью в катушке и расстояние от его торцов (полюсов) до края катушки равны. А соответственно равны и наведённые напряжения разноименными полюсами. При выходе одного из полюсов из катушки картина аналогичная».

«Как и ожидал — торцы магнита формируют разнополярную ЭДС. А катушка, находящаяся у «бока» магнита — мало что дает. Основной импульс формируется, когда напротив витков проходит торец магнита. А у боков МП уже значительно рассеяно.

Отсюда выводы:

1) Надо 2 катушки, разнонаправленные и коммутированные так, что бы ЭДС суммировались.

2) амплитуда колебаний магнита не должна быть больше, чем длина катушек, что бы торцы магнита не выходили за пределы «своей» катушки.

С магнитной подвеской такой генератор генерит практически синусоиду! В других случаях генерация тоже есть, но это всякие разные импульсы, разные как по амплитуде, так и по полярности».

Линейный генератор вертикального типа

В этом генераторе катушка будет такая же, как и в прошлом генераторе, только расположена она будет вертикально. Магнит, соответственно, будет совершать возвратно поступательные движения, внутри катушки, в вертикальной плоскости. Катушка 2 каркасная, с внутренним диаметром 62 мм, длинна 60 мм. Магнит толщиной 30 мм, будет перемещаться на 30 мм.

Внизу катушки будет неподвижно закреплен постоянный магнит, направленный одноименным полюсом к подвижному магниту. Он будет служить пружиной, отталкивающей подвижный магнит.

Сверху катушки будет закреплен металлический сердечник электромагнита. Сердечник должен быть такого размера, чтобы подвижный магнит реагировал (притягивался) на него с нижней точки. На металлический сердечник можно наклеить резину или кожу, поможет при настройке. Как и в предыдущем генераторе, управлять электромагнитом будет датчик Холла.

При окончательной сборки этого генератора, подвижный магнит будет притянут к сердечнику электромагнита. При подключении аккумулятора, сработает датчик Холла и электромагнит с силой отбросит постоянный магнит. Достигнув нижней точки, магнит получит толчок от постоянного магнита, закрепленного внизу, и начнет притягиваться сердечником электромагнита. Достигнув верхней точки, ещё до соприкосновения с сердечником электромагнита, сработает датчик Холла, включится электромагнит и последует очередной толчок.

При сравнительной простоте конструкции, не всё так просто, как выглядит. Подвижный магнит имеет массу 620 гр., это довольно большой вес. Поэтому электромагнит должен быть достаточно мощным, чтобы погасить инерцию этой массы, при движении вверх. При движении магнита к верхней точке, электромагнит должен включиться ещё на подходе магнита, к верхней точке, чтобы погасить инерцию, остановить, а потом отбросить магнит вниз. Отключиться электромагнит может только после прохождения постоянным магнитом ¾ пути вниз. Таким образом, период включения электромагнита будет достаточно продолжительный, а значит – он будет потреблять много энергии. Останется ли энергии для полезной работы?

Генератор маятник вертикальный

Компенсировать расход энергии электромагнита можно разными способами. Один из них подвесить магнит на пружину, которую подобрать такой жесткости, чтобы магнит качался в пределах 30 мм. Электромагнит можно разместить снизу, сердечник электромагнита, может быть не таким массивным. В этом случае будет достаточно одного короткого импульса, чтобы придать магниту дополнительное ускорение, для непрерывного качания.

Компенсировать силу инерции, можно и в предыдущей схеме описания генератора. Для этого на подвижный магнит можно поставить снизу дополнительную ось, на которой расположить дополнительный магнит компенсатор. Нижний отталкивающий магнит в этом случае должен иметь форму кольца, для свободного прохождения оси.

При движении постоянного магнита, в катушке будет наводиться ЭДС, и появляться свое магнитное поле, которое будет противодействовать движению магнита. Чем большую мощность мы будем снимать с катушки, тем сильней она будет тормозить движение магнита. Можно ли компенсировать эту силу?

В генераторах на постоянных магнитах эту силу компенсируют разными способами. Самый эффективный – это способ, применяемый в генераторах бесщелевого типа, как известно у них нулевое сопротивление вращению. Возможно, этот способ удастся применить и в линейных генераторах.

Тогда идеальный генератор будет выглядеть, как набор из колец. Катушки, которых может быть больше чем магнитов, могут быть расположены как снаружи, так и внутри колец. Идеальная конструкция будет в виде маятника, с двумя линейными генераторами на концах.

Линейный генератор вертикального типа можно собирать на любых дисковых неодимовых магнитах. Чем больше размер, тем большую мощность можно получить. Отверстие в центре магнита не обязательно.

Если кто-нибудь добьется заметных успехов в сборке линейного генератора, напишите о результатах – размещу на этой странице, другим будет легче идти проторенным путем. Сам успел приобрести магнит, шпильку и примерно в это же время успел потерять работу. Поэтому не до экспериментов – тут бы выжить, работу найти перед пенсией сложно.

Для некоторых ситуаций предлагается использовать эффективные, с точки зрения автора, способы преобразования поступательных движений во вращательные – с целью применения вместе с обычными динамо-машинами.

Соленоид с магнитом

Первые линейные преобразователи энергии были созданы еще в начале девятнадцатого века (в работах Фарадея и Ленца) и представляли собой соленоиды с движущимися внутри них постоянными магнитами. Но использовались эти устройства только в физических лабораториях для формулирования законов электромагнетизма.

Впоследствии серьезное применение получили лишь генераторы, работающие от вращательных движений. Но теперь человечество «вспоминает давно забытое старое». Так, недавно были созданы «вечные» или «индукционные фонарики Фарадея», работающие от встряски и имеющие в своей основе «поступательный генератор» – это тот же соленоид, с колеблющимся внутри него постоянным магнитом, плюс – выпрямительная система, сглаживающий элемент и накопитель. (Необходимо отметить, что для появления тока в соленоиде необязательно вдвигать и выдвигать внутрь него магнит – достаточно, и не менее эффективно, приближать и удалять магнит от электрической катушки, если в нее вставить сердечник, лучше ферритовый).

В интернете можно найти описание того, как сделать генератор, питающий велосипедные фары, работающий на том же принципе – от движения магнита внутри соленоида (встряску здесь уже обеспечивает не человеческая рука, а само транспортное средство – велосипед).

Появились и проектируются поступательные генераторы, использующие «пьезоэлектрический эффект» – способность некоторых кристаллов при деформации продуцировать электрические заряды.

Это, например, всем известные пьезоэлектрические зажигалки. Французские ученые (в частности этим занимается Жан Жак Шелло в Гренобле) решили подставить пьезокристаллические модули под дождевые капли и таким образом получать электроэнергию. В Израиле фирмой «Innowatech» разрабатывается способ получения электроэнергии от давления машин на дорожное полотно – пьезокристаллы будут подложены под шоссе. А в Голландии подобным же образом планируют «собирать» электроэнергию из-под пола танцевального зала.

Все вышеперечисленные примеры, кроме использования энергии дождя, касаются «снятия» энергии с результатов деятельности человека. Здесь можно предложить еще размещение поступательных генераторов в амортизаторах автомобилей и поездов, а также снабжение этих транспортных средств увеличенными копиями вышеописанных генераторов велосипедов, работающих от встряски, и, кроме того, расположение поступательных генераторов под рельсами железных дорог.

Новый способ использования ветра

Рассмотрим теперь, как полнее использовать энергию ветра. Известны ветроэлектрогенераторы, в которых ветер вращает воздушные винты, а они, в свою очередь, – валы динамо-машин. Но не всегда воздушные винты удобны в использовании. Если они применяются в жилых районах, то требуют дополнительного места, и их, для безопасности, надо заключать в сетки. Они могут портить внешний вид, заслонять солнце и ухудшать обзор. Вращающиеся генераторы сложны в изготовлении: требуются хорошие подшипники и балансировка вращающихся частей. А размещенные на припаркованных электромобилях ветроэлектрогенераторы могут быть похищены или повреждены.

Автор предлагает использовать более удобные рабочие тела, на которые будет воздействовать ветер: щиты, пластины, паруса, надувные формы. А вместо привычных динамо-машин – специальные крепления в виде поступательных генераторов, в которых от механических перемещений и давлений, производимых рабочими телами, будет вырабатываться электроэнергия. В таких креплениях могут быть использованы как пьезокристаллы, так и соленоиды с подвижными магнитными сердечниками. Токи, созданные этими креплениями, будут проходить через выпрямители, сглаживающие элементы и заряжать аккумуляторы для дальнейшего использования выработанной электроэнергии. Все части таких поступательных генераторов просты в изготовлении.

Щиты с подобными креплениями, размещенные на стенах зданий, балконов и т. п., будут приносить вместо неудобств только выгоду: звуко- и теплоизоляцию, тень. Они практически не требуют дополнительного пространства. Рекламные щиты, навесы от солнца или дождя, снабженные такими креплениями и «дождевыми» пьезокристаллическими модулями, будут кроме своей основной функции еще и вырабатывать электроэнергию. По такому же принципу можно заставить работать и любой забор.

Энергопроизводящие окна и столбы

Есть возможность использовать прочные стекла в окнах в качестве «ветрозаборников», а электровырабатывающие крепления расположить в раме.

Если взять случай с электромобилями, то крепления можно переключать: на стоянке, где позволительна вибрация стекол от ветра, будут использоваться электрогенерирующие крепления, а при движении, чтобы не нарушать аэродинамические свойства электромобиля – обычные. Хотя при использовании пьезокристаллов можно добиться совсем небольшого люфта и переключения не потребуются.

В более простом (непрозрачном варианте выполнения щитов) на стоянке обычные стекла опускаются и вместо них вставляются щитовые ветроэлектрогенераторы, креплениями опирающиеся на рамы окон. То же можно сделать и в доме ночью, когда окна не должны пропускать свет: вместо стекол или внешних ставень устанавливать подобные ветроэлектрогенераторы.

Опора в виде треноги для фонарного столба или сотовой антенны будет вырабатывать электроэнергию, если мы в каждой «ноге», разделив их поперек на две части, в стыке разместим вышеописанное электрогенерирующее крепление. Столб фонаря или антенны можно поместить в зарытый в землю и укрепленный полый цилиндр с подобными электрогенераторами, размещенными по внешнему ободу, – это еще один вариант.

Фонари на столбах, оснащенных такой «поддержкой», могут работать самостоятельно, без подвода к ним кабелей электропитания – ведь их раскачивание от ветра или от колебаний дорожного полотна всегда имеет место. Такие фонари должны быть очень востребованы там, где либо нет электростанций, либо местность еще не «охвачена» проводкой.

Кроме того, поступательные генераторы позволяют нам задействовать еще и такие «природные ветрозаборники», как деревья: ведь их ветви раскачиваются от ветра. С деревьями лучше использовать генераторы соленоидного типа, а не на пьезокристаллах. Соленоиды с магнитами и пружинами будут обеспечивать мягкую «упряжку».

Вот один из возможных вариантов использования качания ветки. Одну веревку, идущую от бобины электрической катушки, закрепляем на стволе или прикрепляем к «якорю» (типа морского), зарытому в землю, а вторую, соединенную с магнитом, закрепляем за качающуюся ветвь. Закрепление бобины можно и не производить – оставить только связь с веткой. Тогда генератор будет работать от встряски, которую ему обеспечит раскачивание ветки от ветра (катушке не даст упасть пружина).

«Летящее» электричество

Что же касается надувных «рабочих тел» для поступательных ветроэлектрогенераторов, то многие видели рекламные надувные фигуры на бензоколонках, которые качаются от ветра.

Такие надувные формы (их можно выполнять в виде шаров, эллипсоидов, надувных матрацев и т.д.) также могут поработать на экологически чистую электроэнергию. Их преимущество в том, что они, «отвязавшись» и движимые ветром, никого из людей серьезно не травмируют.

Так, например, можно использовать воздушный шар как рабочее тело для поступательного ветроэлектрогенератора соленоидного типа. Магнит привязывается к шару, а катушка «якорится», причем лучше использовать упругие соединения, чтобы не порвать шар и не повредить катушку и электронику (упомянутые выше выпрямительную, сглаживающую и накопительную системы).

Энергию ветра можно задействовать для выработки электричества еще и на парусных судах в местах крепления парусов (тут больше подойдут электрогенерирующие крепления на пьезокристаллах, чтобы не создавать больших перемещений). Выработанное электричество пойдет на зарядку аккумулятора как дополнительной энергетической возможности в случае штиля, для движения на электромоторе и для внутренних нужд судна, скажем, для освещения и холодильных агрегатов.

Энергия волн

Теперь посмотрим, как использовать энергию морских и речных волн. Можно сделать такие генераторы поступательного действия, где рабочими телами будут служить не большие щиты или другие крупные геометрические формы, а небольшие пластины.

Электрогенерирующие крепления останутся такими же (на соленоидах или же на пьезокристаллах), но только меньших размеров. Наборы из таких пластинчатых электрогенераторов установим на плавучих средствах на уровне их ватерлиний. Они (генераторы), в силу их небольших размеров, не будут слишком сильно портить обвод судна. Следует позаботиться и о гидроизоляции генераторов, поместив их под водонепроницаемую эластичную оболочку. Волны, бьющие по судну (по пластинам), будут вырабатывать электроэнергию для двигателя (ходовая часть) и для внутренних нужд судна, что позволит избавиться от громоздкого и опасного (переворачивающего плавучее средство) паруса, с которым, кроме того, сложно идти против ветра, и загрязняющих окружающую среду моторов и генераторов внутреннего сгорания.

Использовать энергию волн у берега – еще проще, закрепив соленоиды к пирсу, дебаркадеру или другому сооружению. Здесь возьмем щиты и крепления побольше: в этом случае обтекаемость только повредит.

Генератор в виде плота

Для этой же цели (использования энергии волн) предназначен «плот-электрогенератор». Здесь волны будут обеспечивать движение поплавков друг относительно друга, что при помощи стоек на шарнирах вызовет движение магнитов относительно соленоидов.

Напомним, что магниты, соленоиды и пружины составляют поступательные генераторы, прикрепленные к стойкам на шарнирах. Аккумулятор и электронный блок заключены в общий жесткий кожух, подвешенный на канатах к стойкам.

Система стоек, шарниров и пружин, не ограничивая полностью взаимные перемещения поплавков, в то же время не даст плоту распасться. А относительное движение магнитов и соленоидов обеспечит выработку тока в соленоидных обмотках, который будет передаваться по проводам в электронный блок. Там он пройдет выпрямитель и сглаживающий элемент, после чего поступит в аккумулятор плота или по кабелям будет передаваться на берег или на судно, буксирующее плот для своих энергетических нужд.

Для более полного использования всех направлений воздействия волн можно из таких плотов составить конгломерат, разместив их под оптимальным углом друг относительно друга, или же на одном плоту сделать комплексную (учитывающую все возможные относительные перемещения поплавков), более сложную систему стоек шарниров и пружин.

Использование перепадов уровней воды

Поступательные генераторы подходят также и для использования энергии перепадов уровней воды у рек, водопадов, приливов и отливов. Они будут работать вместо гидротурбин. Эффективность их, по предварительным оценкам, меньше, но зато поступательные генераторы вместе с сопутствующими устройствами здесь проще построить: ведь гидротурбинные генераторы, в силу их принадлежности к вращающимся, нуждаются в точности изготовления, балансировке и хороших подшипниках.

Самой простой для выполнения является следующая схема. Соленоид закрепляется на берегу (очень хорошо к мосту) речки или водопада, а к магниту привязывается поплавок, опущенный в воду. Если течение турбулентное, а это мы наблюдаем в быстрых речках и водопадах, то поплавок будет колебаться и передаст колебания магниту, что и требуется для выработки электроэнергии. Магнит вместе с поплавком не уплывет из‑за того, что магнит закреплен к днищу бобины соленоида пружиной. Эта схема очень напоминает вышеприведенную поплавковую схему для использования энергии волн.

Есть еще одна достаточно хорошо известная система. Сверху в накопительную чашу идет непрерывный поток воды, например из отводного канала от речки. Чаша заполняется. Когда гидростатическое давление на конец трубки, находящейся в этой емкости, превысит определенный «порог запирания» (ведь в трубке пока воздух), вода начнет через нее проходить и выльется на поступательный генератор, находящийся внизу. Уровень воды в чаше спустится ниже изогнутого конца трубки, и воздух опять «запрет» ее.

За счет поступления воды сверху снова произойдет заполнение емкости до максимального уровня. А при нем гидростатическое давление способно «отпереть» трубку (и т. д.). Тем самым обеспечивается прерывистое падение воды на поступательный генератор, что и требуется для выработки электроэнергии. После совершения «работы» вода стечет вниз на водосборник, откуда по соответствующему каналу поступит опять в речку, но уже на более низком уровне.

Поступательные генераторы, предназначенные для использования прерывистых падений на них жидкости, выглядят так. Соленоидного типа – здесь наклонная кювета для сбора и слива воды жестко крепится к магниту, находящемуся внутри закрепленного соленоида. А сам магнит снизу подпирает пружина, закрепленная к днищу бобины соленоида. Пьезоэлектрического типа – здесь такая же кювета опирается на пьезокристалл.

Есть устройство такого же предназначения, но другого типа – это поворачивающаяся (в вертикальной плоскости) на шарнире чаша. Она имеет разные центры тяжести в ненаполненном и наполненном состояниях. В ненаполненном состоянии чаша находится в устойчивом равновесии: она опирается на шарнир и подставку. Вертикаль, опущенная из ее центра тяжести, проходит через площадь опоры. Но по мере заполнения чаши водой, например из отводного канала от речки, ее центр тяжести смещается. И когда вертикаль, опущенная из нового центра тяжести выйдет за площадь опоры, чаша начнет переворачиваться.

По мере переворачивания вертикаль из центра тяжести все больше и больше будет выходить за площадь опоры. В конце концов жидкость из чаши выльется на поступательный генератор, а затем в водосборник и в возвращающий к речке канал. Пустая же чаша возвратится в свое исходное положение устойчивого равновесия, снова начнет заполняться водой, и цикл повторится.

Совершенствование конструкций

Можно придумать еще много возможностей для использования электрогенераторов поступательного действия, вариантов их конструктивного выполнения и сопутствующих им устройств. Автор надеется, что эти генераторы займут свою «нишу» в области выработки экологически чистой электроэнергии.

Если по каким‑то причинам электрогенераторы поступательного действия не могут быть построены и применены или уже имеются обычные генераторы, действующие от вращательных движений, то некоторые поступательные движения, имеющие достаточную амплитуду (например, качания веток деревьев от ветра, движения поплавка или воздушного шара), все равно могут быть использованы, так как существуют механические передачи, преобразующие поступательные движения во вращательные.

Можно назвать, например, реечную передачу, винтовую (как у детской игрушки – юлы) и ременную с катушкой: на катушку наматываем ремешок, леску или кабель и присоединяем к ней возвратную пружину, например спиральную. А для еще большей эффективности выработки электроэнергии таким способом надо в качестве мультипликатора поставить коробку передач, как в автомобиле или велосипеде, и переключать скорости (передаточное число) в зависимости от силы ветра или волн на текущий день или час.

Если мы оценим, какая часть «приземной» воздушной поверхности, подверженной воздействию ветров, еще не «задействована» для выработки электричества, какая водная поверхность с волнами и сколько рек и водопадов пока не «работают» (это еще не говоря о солнечных лучах и геотермальных источниках), то мы увидим, что у экологически чистой энергетики есть большое будущее.

Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение

Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области получения энергии и предназначено для преобразования энергии постоянного магнита в механическую энергию для получения электрической энергии.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Линейный электрогенератор ив постоянных магнитах содержит корпус из немагнитного материала, например алюминия, внутри корпуса 1 установлены постоянные магниты 2 и 3, выполненные в виде расположенных горизонтально цилиндров со сферическими выпуклостями по сторонам и установленные на валах 4 и 5 с возможностью вращения от приводов 6 и 7, представляющих из себя шаговые, безэнерционные . В корпусе установлены направляющие 8, выполненные из титана в виде стержней, концы которых закреплены на боковых стенках корпуса 1. На направляющих 8 установлен между двумя вращающимися магнитами 2 и 3 ползун 10, перемещающийся постоянный магнит. Перемещающийся ползун 10 выполнен в виде прямоугольника, полюса которого обращены к полюсам вращающихся магнитов 2 и 3 с возможностью свободного вращения в тот момент, когда ползун 10 подходит вплотную к одному из них. Ползун 10 перемещается по направляющим от одного вращающегося магнита к другому внутри электромагнитной катушки (обмотки статора). При возвратно-поступательном движении от одного вращающегося магнита к другому внутри электромагнитной катушки в обмотки статора в результате действия силовых линий постоянного магнита на проводник возникает ЭДС. Полученная электроэнергия поступает в выпрямитель 39 и на выходе выпрямителя 39 снимается промышленное напряжение.

Известно устройство для перемещения объектов, преимущественно игровых элементов игрушек (ЕР 0627248, МКИ 7 А 63 Н 33/26, 1994).

Наиболее близко по технической сущности предлагаемому изобретению является устройство для перемещения объектов игрушек, размещенных внутри корпуса на противоположных его концах, и перемещаемый элемент — постоянный магнит-ползун, установленный в средней части корпуса между постоянными шаровыми магнитами (Патент РФ 212479, МКИ 7 А 63 Н 33/26, 1988).

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Недостатком известного устройства является невозможность преобразовать энергию постоянного магнита в электрическую.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка линейного электрогенератора, позволяющего преобразовать энергию постоянного магнита в механическую для получения электрической энергии.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность преобразовать энергию постоянного магнита в электрическую.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что

Линейный электрогенератор ив постоянных магнитах содержит корпус из немагнитного материала, например алюминия, внутри корпуса 1 установлены постоянные магниты 2 и 3, выполненные в виде расположенных горизонтально цилиндров со сферическими выпуклостями по сторонам и установленные на валах 4 и 5 с возможностью вращения от приводов 6 и 7, представляющих из себя шаговые, безэнерционные электродвигатели постоянного тока. В корпусе установлены направляющие 8, выполненные из титана в виде стержней, концы которых закреплены на боковых стенках корпуса 1. На направляющих 8 установлен между двумя вращающимися магнитами 2 и 3 ползун 10, перемещающийся постоянный магнит. Перемещающийся ползун 10 выполнен в виде прямоугольника, полюса которого обращены к полюсам вращающихся магнитов 2 и 3 с возможностью свободного вращения в тот момент, когда ползун 10 подходит вплотную к одному из них. Ползун 10 перемещается по направляющим от одного вращающегося магнита к другому внутри электромагнитной катушки (обмотки статора). При возвратно-поступательном движении от одного вращающегося магнита к другому внутри электромагнитной катушки в обмотки статора в результате действия силовых линий постоянного магнита на проводник возникает ЭДС. Полученная электроэнергия поступает в выпрямитель 39 и на выходе выпрямителя 39 снимается промышленное напряжение.

Все вращающиеся элементы генератора выполнены на шаровых подшипниках закрытого типа, а смазка направляющих производится при выполнении регламентных работ графитной смазкой. По сторонам ползуна 10 установлены подвижные контакты 14 и 15, а на внутренней стороне обмотки статора 9 установлены неподвижные контакты 16, 17 и 18, 19 для управления приводом 6 и 7 вращающихся магнитов 2 и 3 в зависимости от нахождения ползуна 10.

В неработающем состоянии генератора магниты 2 и 3 установлены в нейтральном положении N/S к сторонам магнита — ползуна 10, соответственно на него не оказывается ни притягивающая, ни отталкивающая силы, все находится в покое.

Линейный электрогенератор на постоянных магнитах работает следующим образом

Включается тумблер 36 на пульте управления генератором 34, подается напряжение от независимого источника тока (аккумулятора) и на пульт управления генератора 34. Автоматика подает команду на приводы 6 и 7 управления вращения вращающимися магнитами 2 и 3 и они разворачивают магнит 2 из нейтрального положения N/S стороной S к стороне N ползуна 10, образуя притягивающую силу, а магнит 3 разворачивает из нейтрального положения N/S 3 стороной S к стороне S ползуна 10, образуя отталкивающую силу, под действием этих сил ползун 10 начнет перемещаться от ПМТ (правой мертвой точки) к ЛМТ (левой мертвой точке). Не доходя десятой части всего хода ползуна 10 до ЛМТ, включаются контакты — 14 подвижный на ползуне 10 и 17 неподвижный на статоре, подается команда на включение привода 6, который поворачивает магнит 2 из положения S в нейтральное положение N/S к стороне N ползуна 10, прекращается действовать притягивающая сила, но продолжает действовать отталкивающая сила магнита 3, заставляя ползун 10 продолжать движение.

При подходе к ЛМТ ползун 10 соприкасается с демфирными пружинами 13, сжимая их, замедляя ход подходит к ЛМТ, в это время замыкается подвижный контакт 14 с неподвижным 16. Подается команда на включение привода 6, который поворачивает магнит 2 из положения N/S стороной N к стороне N ползуна 10, образуя отталкивающую силу. Одновременно подается команда на привод 7, который поворачивает магнит 3 из положения S стороной N к стороне N ползуна 10, образуя притягивающую силу. Под действием двух сил отталкивания и притяжения, а также разжатия демферных пружин 13 ползун 10 меняет свое направление и движется от ЛМТ к ПМТ. Проходя внутри обмотки статора 9, ползун 10 своими силовыми линиями наводит ЭДС в обмотки статора 9. Не доходя 10 части всего хода ползуна 10 до ПМТ, включается подвижный контакт 15 и неподвижный 18, подается команда на включение привода 7, который поворачивает магнит 3 из положения N в нейтральное положение N/S к стороне S ползуна 10, прекращает действовать притягивающая сила, но продолжает действовать отталкивающая сила магнита 2, заставляя ползун 10 продолжать движение. При подходе к ПМТ ползун 10 соприкасается с демферными пружинами 13, сжимая их, замедляя ход, подходит к ПМТ. В это время замыкается подвижный контакт 15 с неподвижным контактом 19. Подается команда на включение привода 7, который поворачивает магнит 3 из нейтрального положения N/S стороной S к стороне S ползуна 10, образуя отталкивающую силу. Одновременно подается команда на привод 6, который поворачивает магнит 2 из положения N стороной S к стороне N ползуна 10, образуя притягивающую силу. Под действием двух сил отталкивания и притяжения, а также разжатием демферных пружин 13 ползун 10, меняя свое направление, движется от ПМТ к ЛМТ. Снова проходя внутри обмотки статора 9, ползун 10 своими силовыми линиями наводит ЭДС в обмотки статора 9. Полученное таким образом напряжение подается в выпрямитель 39, который преобразует «пульсирующее» напряжение в промышленное напряжение. Цикл завершен, генератор заработал и в той же последовательности продолжает работать.

Формула изобретения

Линейный электрогенератор, содержащий корпус из немагнитного материала, внутри которого установлены на валах вращающиеся от приводов в виде шаговых электродвигателей постоянные магниты в виде горизонтальных цилиндров с выпуклостями по сторонам, внутри обмотки статора между указанными вращающимися постоянными магнитами установлен с возможностью перемещения между ними постоянный магнит-ползун в виде прямоугольника с выпуклостями и с подвижными контактами по бокам, на внутренней стороне обмотки статора установлены неподвижные контакты для управления шаговыми электродвигателями приводов указанных постоянных магнитов в зависимости от нахождения постоянного магнита-ползуна, при этом система управления шаговыми электродвигателями приводов вращающихся постоянных магнитов обеспечивает замыкание подвижных контактов с неподвижными контактами при подходе постоянного магнита-ползуна к одной мертвой точке для передачи сигнала на систему управления указанных приводов постоянных магнитов в зависимости от положения постоянного магнита-ползуна для такого поворота постоянных магнитов, чтобы постоянный магнит-ползун устремлялся к другой мертвой точке, при этом наведенная в обмотке статора электродвижущая сила поступает в выпрямитель.

В случае отключения генератора необходимо выключить тумблер 36 на блоке управления 34, на привода управления 6 и 7 подается команда и они устанавливают магниты 2 и 3 в нейтральное положение N/S к сторонам N и S ползуна 10. Прекращается действие силы притяжения и силы отталкивания, ползун 10 останавливается по середине своего хода.

Формула изобретения

Линейный электрогенератор, содержащий корпус из немагнитного материала, внутри которого установлены на валах вращающиеся от приводов в виде шаговых электродвигателей постоянные магниты в виде горизонтальных цилиндров с выпуклостями по сторонам, внутри обмотки статора между указанными вращающимися постоянными магнитами установлен с возможностью перемещения между ними постоянный магнит-ползун в виде прямоугольника с выпуклостями и с подвижными контактами по бокам, на внутренней стороне обмотки статора установлены неподвижные контакты для управления шаговыми электродвигателями приводов указанных постоянных магнитов в зависимости от нахождения постоянного магнита-ползуна, при этом система управления шаговыми электродвигателями приводов вращающихся постоянных магнитов обеспечивает замыкание подвижных контактов с неподвижными контактами при подходе постоянного магнита-ползуна к одной мертвой точке для передачи сигнала на систему управления указанных приводов постоянных магнитов в зависимости от положения постоянного магнита-ползуна для такого поворота постоянных магнитов, чтобы постоянный магнит-ползун устремлялся к другой мертвой точке, при этом наведенная в обмотке статора электродвижущая сила поступает в выпрямитель.

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!

Несмотря ни на что работа мысли продолжается. Так было и так всегда будет. Человек являет миру все новые, и новые изобретения. Вот и сегодня вниманию читателей мы представляем линейный генератор Олега Гунякова. Имеет ли эта разработка право на жизнь? Свой ответ на этот вопрос дает Владимир Гуревич. Отдать предпочтение одному из авторов можете и вы, приняв участие в . Комментарии и обсуждения на .

Олег Гуняков: линейный генератор

Исторически сложилось, что традиционные устройства для выработки электрической энергии используют вращательное движение для перемещения обмоток в магнитном поле. В движения такие устройства приводятся различными движителями: гидротурбинами, газовыми турбинами, ветром и т.д. Одним из движителей является и традиционный двигатель внутреннего сгорания. В таких движителях химическая энергия топлива проходит многократные преобразования: сначала в поступательное движение поршней, а затем — во вращательное движение коленвала. Необходимость такого преобразования приводит, как к механическим потерям, так и к усложнению конструкции движителя в целом. Мы все на опытах физики видели одну и туже картину: преподаватель берет постоянный магнит, и начинает возвратно-поступательно его двигать в катушке индуктивности. При этом на клеммах катушки появляется напряжение. В этой статье я рассмотрел возможность использования возвратно-поступательного движения для выработки электрического тока без промежуточных преобразований во вращательное движение. Такие механизмы получили название ЛИНЕЙНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ.

Предлагаемый тип линейного генератора рассчитан для использование в промышленных целях, в первую очередь на судах.

Краткое описание

В данном линейном генераторе (далее ЛГ) вместо крышек цилиндра устанавливаются два внешних поршня, которые жестко между собой закреплены. Такое технологическое решение обусловлено следующим: в традиционных цилиндрах при взрыве топлива поршень начинает двигаться в одну сторону, но по законам инерции сам цилиндр ведь тоже начинает двигаться в противоположную. И если такой генератор заставить вырабатывать большие мощности, то силы продольного смещения будут вызывать огромную вибрацию и повреждение фундаментных болтов. Для компенсации возникающих усилий и устанавливаются дополнительные внешние поршни. При условии что масса внутренних поршней и масса внешних поршней одинаковы, то и возникающие силы инерции тоже будут одинаковы. Такие силы будут взаимно гаситься, и на корпус передаваться не будут. Катушки, с которых будет сниматься напряжение крепятся к неподвижному корпусу. А в качестве индуктора будет использоваться набор постоянных магнатов трапециевидной формы.

Синхронизация движения поршней будет обеспечиваться за счет сопротивления движению постоянных магнитов при выработке электрической энергии. При условии, что обмотки электрической части имеют одинаковое сопротивление, сопротивление движению постоянных магнитов также одинаково. Но для увеличения надежности и предотвращения аварий в ЛГ устанавливают механический синхронизатор, представляющий собой две зубчатые рейки, двигающиеся относительно друг друга, и зубчатого колеса, закрепленного на неподвижной оси и вращающегося лишь от движения реек.

Более подробное описание конструкции смотрите ниже.

Работа генератора

После разгона поршней до пусковой частоты, в первый цилиндр подается топливо, происходит сгорание и начинается расширение образовавшихся газов. Во вторм цилиндре в этот момент идет сжатие воздуха.

При достижении внешнего поршня в первом цилиндре выпускных клапанов начинается выпуск отработавших газов.

При достижении внутреннего поршня в первом цилиндре продувочных окон начинается процесс продувки. В данном ЛГ продувка прямоточная, что обеспечивает наименьший коэффициент остаточных газов. Это, в свою очередь, увеличивает массовый заряд воздуха в цилиндре, что приводит к полному сгорания топлива и т.д. В этот момент поршни достигают своих крайних положений.

Расширение газов во втором цилиндре приводят в движение поршни первого цилиндра. Внутренний поршень достигает продувочных окон и перекрывает их, в то время, как выхлопные окна все еще открыты. Это приводит к потере массового заряда воздуха в цилиндре, но данной потерей можно пренебречь из-за низкого коэффициента остаточных газов в цилиндре. Внешний поршень достигает выхлопных окон, перекрывает их, и тем самым обеспечивает процесс сжатия в первом цилиндре, в то время, как во втором идет расширение. И цикл повторяется.

Технологический разрез линейного генератора

Корпус двигателя 1 — сварной стальной, цилиндрической формы, имеет внутри опоры 2, 3 и 4 для установки втулки рабочего цилиндра 5. Втулка крепится нажимным кольцом 6 на 8-ми шпильках. Шпильки крепятся в толстостенной фундаментной плите 7. Далее на втулку одевается цилиндрический водяной коллектор 8. После коллектора на втулку цилиндра одевается газовыхлопной коллектор-улитка 9.

Проточка втулки и улитки на посадочных поверхностях устроены таким образом, что между ступеньками зажимается теплостойкая асбестовая прографиченная прокладка. Улитка при работе нагревается и может расширяться в линейном направлении. Для возможности расширения улитка крепится на длинных шпильках 10, проходящих через трубки 11, гайками 12, которые создают нажимной усилия на улитку через пружины 13. После улитку на втулку одевается водяной коллектор 14.

Втулка рабочего цилиндра 5 цельная. Центральная часть втулки имеет утолщение так же, как и в месте крепления втулки — гребень 15. В центральной части втулка имеет отверстия для 2-х насос-форсунок 16. Так же втулка имеет с каждой стороны от центра по 6 отверстий для штуцеров лубрикаторной смазки (на чертеже не показана). Во втулке в центральной части внешне сделана цилиндрическая проточка для отвода и сбора охлаждающей воды с тангециальних сверлений охлаждающих каналов 17. На втулке есть 17-ть канавок для резиновых уплотнительных колец системы охлаждения. Во втулке со стороны выхлопа и со стороны продувки является тангенциальные расположены окна.

Линейный генератор имеет силовой сварной корпус 18 и легкий корпус для обеспечения безопасности обслуживающего персонала. Легкий корпус закрывается с торцов двигателя крышками 18 на фланцах.

Поршневая группа каждого линейного генератора состоит из 2-х поршней 20. Внутренний поршень крепится к корпусу индуктора 21 на 8-ми шпильках 22. Внешний поршень крепится к траверс-диска 23 на 8-ми шпильках 24. Траверса-диск цилиндрической формы подкреплен в радиальном направлении треугольными косынками 25 с двух сторон, которые крепятся сваркой. Каждый поршень имеет по 6 колец: 4 компрессионных и 2 маслосъемных. Во избежание ударов поршней друг о друге при высоких степенях сжатия в линейном генераторе, днища поршней имеют плоскую конфигурацию.

Поршни имеют водяное охлаждение. Вода во внешние поршни подается по внутренней телескопической неподвижной трубке 26 с соплом на конце. Охлаждающая вода возвращается по телескопической средней трубке 27. Трубка 27 движется в неподвижной трубке 28. Между трубками 27 и 28 находятся уплотнения 29.

Внутренний поршень также охлаждается водой. Вода подводится по телескопической трубке 30, которая крепится к корпусу индуктора 21 с помощью фланца. В индукторе и в опорном фланце поршня есть канал. Далее вода движется по трубке 31 и охлаждает поршень. Возвращается вода по трубке 32, по аналогичному пути и по телескопии 33 отводится уже подогретая.

Внешние поршни связаны между собой посредством траверза-диска 23, 6-ти штанг 34 и корпуса индуктора 35. На концах штанги имеют резьбу и крепятся за счет гаек, зажимаемых гидродомкратом. Движение внутренних и внешних поршневых групп сдвинуты на 180 градусов. Синхронизм обеспечивается за счет механизма синхронизатора — 3-х шестерен 36 6-ти зубчатых реек.

Три рейки 37, относящиеся к внутренней группе, имеют в части, ближней к корпусу индуктора 21 цилиндрическое сечение и проходят через сальники 38. Далее сечение рейки переходит в квадратное. Рейки, относящихся к внешней группе, — это 3 из 6-ти штанг 34, на которые с помощью болтов прикреплены зубчатые рейки. Все 3 механизма синхронизаторов расположены в отдельных выгородках и имеют в своем объеме масло для смазки механизма.

Сравнение ЛГ и традиционного дизеля.

• В ЛГ производство и сборка двигателя существенно упрощается из-за отсутствия таких дорогих и сложных в производстве деталей как распределительный вал и коленчатый вал.
• Уменьшение расхода топлива за счет увеличения механического КПД из-за отсутствия коленвала и распредвала.
• Уменьшение вибрации из-за взаимного гашения возникающих инерционных сил.
• Повышенная надежность ЛГ за счет уменьшения количества движущихся деталей.
• В ЛГ невозможно обеспечить ровную синусоиду генерируемого тока из-за неравномерности скорости перемещения магнитов относительно катушек. Но при современном уровне развития преобразовательной техники эта проблема не является неразрешимой.
• Повышенная неустойчивость работы ЛГ из-за наличия всего двух цилиндров и отсутствия маховика. При пропуске вспышки в одном из цилиндров ЛГ остановится, так как во втором цилиндре не произойдет сжатия воздуха достаточного для воспламенения топлива. Поэтому для решения этой проблемы возникает необходимость в установке как минимум двух форсунок на один цилиндр.

Олег Гуняков

Отзыв на статью О. Гунякова

Начать придется издалека, а именно со статьи «Линейный бензогенератор (дизель-генератор)» автора Скоромца Ю. Г., опубликованной в журнале , а также, параллельно, на многих Интернет сайтах. В этой статье описан принцип построения силовой установки относительно небольшой мощности, предназначенной для выработки электроэнергии, отличающийся тем, что в нем двигатель внутреннего сгорания объединен с электрогенератором, при этом вращательное движение ротора генератора заменено возвратно-поступательным движением магнитопровода с заложенной в него обмоткой возбуждения. Основной целью такой замены, по мнению автора, является устранение из системы кривошипно-шатунного механизма, включая коленвал, преобразующего возвратно-поступательное движение поршней двигателя внутреннего сгорания во вращательное движение ротора генератора в обычном дизель-электрическом агрегате. Идея, на первый взгляд, неплохая, хотя ее изложение вызывает массу недоуменных вопросов. Не будем комментировать некоторые высказывания автора этой статьи, а лишь процитируем, чтобы читатель мог сам оценить его вопиющий дилетантизм в области электротехники:

• В генераторе средней и высокой мощности синхронизация движения шатунов достигается путем уменьшения тока возбуждения отстающего шатуна.
• Регулирование выходного напряжения осуществляется путем изменения частоты работы генератора.
• Запуск осуществляется тремя короткими мощными импульсами тока, при этом генератор работает в режиме двигателя. Импульсы тока получаем с клемм конденсатора, предварительно зарядив его за некоторое время, через повышающий трансформатор (50-100 кГц) от маломощного источника питания.
• Ток нагрузки генератора не влияет на магнитное поле генератора, а значит и на характеристики генератора.
• Что касается самого генератора, то магнитное поле предложенного генератора, в основной части, всегда постоянно, это дает возможность изготавливать магнитопровод не с отдельных пластин (для уменьшения вихревых токов), а с цельного куска материала, что значительно увеличит прочность магнитопровода и уменьшит трудоемкость изготовления.

А теперь относительно самой идеи. Как следует из написанного автором, целью его проекта является устранение из системы двигатель-генератор кривошипно-шатунного механизма, преобразующего один вид движения (возвратно-поступательный) в другой (вращательный). Однако, с точки зрения поставленной задачи эта проблема уже давным-давно решена. В широко известном роторно-поршневом двигателе Ванкеля вращательное движение выходного вала получается без всяких кривошипно-шатунных механизмов, рис. 1.

Рис. 1. Роторно-поршневой двигатель Ванкеля и принцип его действия

Роторно-поршневые двигатели по схеме Ванкеля известны уже более пятидесяти лет. В 1960-х годах из двадцати наиболее крупных автомобилестроительных компаний 11 фирм приобрели лицензионные права на разработку и производство этих двигателей. На долю этих фирм приходилось около 70% мирового автомобильного производства, в т.ч. 80% производства легковых автомобилей США, 71% Японии, 44% Западно-европейских стран.

Проблемой этого двигателя долгое время считался быстрый износ уплотнителей. Однако в последствие эта проблема была преодолена и эти двигатели стали применять в автомобилестроении. Первый серийный автомобиль с роторным двигателем — немецкий спорткар NSU Wankelspider. Первый массовый (37204 экземпляра) — немецкий седан бизнес-класса NSU Ro80. В 1967 году японская Mazda начала продажи первого автомобиля «Cosmo Sport» оснащенного роторным двигателем мощностью в 110 лошадиных сил. Дальнейшие исследования помогли на 40 процентов снизить расход топлива и улучшить экологичность этих двигателей. К 1970 году суммарная продажа автомобилей с роторными двигателями достигла 100 тыс., в 1975 — 500 тыс., а к 1978 — перевалила за миллион. Двухцилиндровый двигатель «Renesis» фирмы Mazda объёмом всего 1,3 л выдавал мощность уже в 250 л. с. и занимал гораздо меньше места в моторном отсеке, чем обычные двигатели внутреннего сгорания. Современная модель двигателя Renesis-2 16X имеет еще меньший объём при большей мощности и меньше нагревается, рис. 2.

Рис. 2. Серийный автомобильный двигатель роторно-поршневого типа (Renesis-2 16X) компании Mazda

В этой связи возникает вполне правомерный вопрос: «а был ли мальчик?», то бишь была ли вообще проблема (а может быть и была, но не верно сформулирована)?

Кроме того, необходимость наличия весьма дорогостоящего полупроводникового преобразователя, рассчитанного на полную мощность генератора (необходимого, по утверждению автора, для обеспечения синусоидального выходного напряжения), резко снижает экономическую эффективность предлагаемого решения (если она вообще была!), не говоря уже о тысячах других, не решенных в этом проекте проблем, на которых, в виду вышесказанного, на данном этапе просто нет смысла останавливаться.

Господин О. Гуняков публикует все ту же (то есть, чужую) идею без всяких ссылок на ее истинного автора, слегка изменив конструкцию. Основное (то есть принципиальное, а не в мелких и ничего не значащих деталях) отличие его проекта от проекта Ю. Г. Скоромца) заключается в замене обмотки возбуждения генератора — постоянным магнитом и расширение области применения его установки в область больших мощностей (из переписки с автором выяснилось, что он рассчитывает на применение такого принципа в генераторах мощностью в мегаватты). Поскольку, с одной стороны, для идеи линейного дизель-генератора не важно, как будет выполнен источник магнитного поля (обмотка или постоянный магнит), а с другой стороны и для магнита не важно, в какой именно конструкции генератора он будет использован (с вращательным или возвратно-поступательным движением), то отсюда следует, что идея замены обмотки возбуждения генератора постоянным магнитом не имеет никакого отношения к конкретной конструкции генератора, а относится ко всем генераторам вообще. Но тут сразу возникает вопрос: если в генераторе мощностью в несколько мегаватт можно заменить сложную и дорогую обмотку возбуждения постоянным магнитом из современных сплавов (например, из широко известного сплава NdFeB), то почему же этого не делают сейчас, а используют это решение лишь в небольших маломощных генераторах? Совершенно очевидно, что для этого есть веские причины. Обсуждение этих причин должно содержать слишком много подробностей «из жизни генераторов» и «из жизни магнитов», для того, чтобы подробно освещать их в данном отзыве, но даже не это сейчас главное, а то, что эта идея О. Гунякова о применении постоянных магнитов никак не связана с идеей Ю. Г. Скоромца о линейном дизель-генераторе. Попытка О. Гунякова «привязать» свою идею с постоянными магнитами (которая, сама по себе, давным-давно известна и ничего нового не содержит) к чужой должна служить, по-видимому, для поднятия значимости его идеи.

Даже если не учитывать того обстоятельства, что постоянные магниты применяются только в генераторах очень ограниченной мощности, дополнительная проблема конкретной конструкции О. Гунякова заключается в том, что его генератор расположен в зоне высокой температуры, а постоянные магниты имеют довольно незначительную верхнюю рабочую температуру, ограниченную так называемой точкой Кюри, при которой магнит полностью теряет свои магнитные свойства. Так вот, для сплава NdFeB точка Кюри находится в пределах 300-350°С, а максимальная рабочая температура ограничена величиной 100-150°С. А теперь вспомним, какая температура бывает внутри камеры сгорания ДВС. Правильно, от 300 до 2000°С (во время разных циклов). Какая средняя температура будет на поверхности камеры сгорания, в зоне расположения магнитов? Правильно, намного больше той, на которую рассчитаны постоянные магниты. Следовательно, нужно обеспечить очень эффективное охлаждение магнитов. Как и чем? Весьма сомнительно, что температуру в области расположения магнитов можно снизить до 100°С приемлемыми, а не фантастическим способом. В этой связи следует отметить, что и вопрос об охлаждении самого линейного дизель-генератора не проработан в должной мере. Предлагаемое автором водяное охлаждение далеко не везде применимо. Например, на современных дизель-генераторных установках мощностью от сотен киловатт до нескольких мегаватт, предназначенных для резервного или аварийного электроснабжения (а это очень большой сектор рынка таких агрегатов), не используется водяное охлаждение. Такой агрегат охлаждается огромным (до двух метров в диаметре) вентилятором, насаженным на валу дизеля. Почему это сделано понятно: в аварийных ситуациях неоткуда и нечем подавать воду. Но где взять вращающийся вал для вентилятора в предлагаемой конструкции? Ага, использовать отдельный мощный электромотор, способный вращать двухметровый вентилятор… И тут наш проект начинает обрастать…

В заключение хотелось бы отметить, что ни Ю. Г. Скоромец, ни О. Гуняков не являются ни первооткрывателями этой идеи, ни авторами лучшей из конструкций. Идея эта сама по себе была известна задолго до публикаций обоих авторов. За последние годы были предложены и более удачные конструкции, чем те, которые мы обсуждаем. Например, в конструкции, предложенной Ondřej Vysoký, Josef Božek и др. из Чешского политехнического университета в 2007 году (то есть до публикации статьи Ю. Г. Скоромца) также используются постоянные магниты (авторы не претендуют на мощности в мегаватты), но в ней нет проблемы с нагревом магнитов, так как они могут находиться далеко от камер сгорания и могут быть отделены теплоизолирующей вставкой вала, на котором они закреплены. Изготовлены и испытаны небольшие лабораторные образцы таких агрегатов, рис. 3. В англоязычной литературе такие установки называются «Linear Combustion Engine (LCE)».

Рис. 3. Конструктивная схема и лабораторные образцы линейных дизель-электрических агрегатов, разработанных в Чехии

Имеется много публикаций на эту тему и в Интернете, и виде статьей и даже в виде книг (см. например, «Modeling and Control of Linear Combustion Engine»), хотя реально существующих изделий, присутствующих на рынке еще нет, как и нет каких бы то ни было технико-экономических обоснований, сравнения, например, с тем же двигателем Ванкеля. В этой связи для читателей журнала была бы, на наш взгляд, очень интересна квалифицированная обзорная информация о принципах построения таких систем, их сравнительная характеристика с другими устройствами для получения электроэнергии, информация о проблемах технических и экономических, о достигнутых результатах, а не подробное описание каких-то второстепенных деталей доморощенных конструкций, обладающих массой очевидных недостатков, но выдаваемых за величайшее достижение. Можно было бы только приветствовать публикацию автором такой обзорной статьи.

В технике существуют миллионы красивых, на первый взгляд, идей, не имеющих под собой экономической базы, или не учитывающих реальные технические проблемы, или просто не достаточно проработанных и поэтому не получивших реального воплощения. Достаточно обратиться к патентному фонду любой страны, чтобы увидеть миллионы оригинальных идей, пылящихся на полках. Такая же, по нашему мнению, судьба уготована и конкретным проектам Ю. Г. Скоромца и О. Гунякова. Тем не менее, нельзя утверждать, что миллионы не используемых сегодня патентов абсолютно бесполезны. Их очевидная польза состоит уже в том, что они стимулируют человеческую мысль и являются основой для новых идей. Как мы видим, творческая мысль продолжает активно работать и в рассмотренном направлении. Будем надеяться, что в недалеком будущем появится много новых перспективных идей в этом направлении, количество которых со временем перерастет в качество и они смогут когда-нибудь стать достаточно привлекательными для промышленности.

Всю жизнь он своими яркими статьями боролся за укрепление русского государства, отважно разоблачая продажных чиновников, либеральных демократов и революционеров, предупреждая о нависшей над страной угрозе. Захватившие в России власть большевики ему этого не простили. Меньшикова расстреляли в 1918 году с крайней жестокостью на глазах у его жены и шестерых детей.

Михаил Осипович родился 7 октября 1859 г. в Новоржеве Псковской губернии близ озера Валдай, в семье коллежского регистратора. Окончил уездное училище, после чего поступил в Техническое училище Морского ведомства в Кронштадте. Потом участвовал в нескольких дальних морских походах, писательским плодом которых явилась вышедшая в 1884 году первая книга очерков – «По портам Европы». Как морской офицер, Меньшиков высказал идею соединения кораблей и аэропланов, предсказав тем самым появление авианосцев.

Чувствуя призвание к литературному труду и публицистике, в 1892 году Меньшиков вышел в отставку в чине штабс-капитана. Устроился корреспондентом в газету «Неделя», где вскоре обратил на себя внимание своими талантливыми статьями. Затем стал ведущим публицистом газеты консервативного толка «Новое время», где проработал вплоть до революции.

В этой газете он вел свою знаменитую рубрику «Письма к ближним», которая привлекала внимание всего образованного общества России. Некоторые называли Меньшикова «реакционером и черносотенцем» (а кто-то называет до сих пор). Однако все это – злостная клевета.

В 1911 году в статье «Коленопреклоненная Россия» Меньшиков, разоблачая происки западной закулисы против России, предупреждал:

«Если в Америке собирается огромный фонд с целью наводнения России душегубами и террористами, то нашему правительству об этом стоит подумать. Неужели и нынче государственная наша стража ничего вовремя не заметит (как в 1905 году) и не предупредит беды?».

Никаких мер в этой связи власти тогда не приняли. А если бы приняли? Вряд ли тогда смог бы приехать в Россию в 1917 году с деньгами американского банкира Джекоба Шифа Троцкий-Бронштейн, главный организатор Октябрьского переворота!

Идеолог национальной России

Меньшиков являлся одним из ведущих публицистов консервативного направления, выступая идеологом русского национализма. Он стал инициатором создания Всероссийского Национального Союза (ВНС), для которого разработал программу и устав. В эту организацию, которая имела свою фракцию в Госдуме, вошли умеренно-правые элементы образованного русского общества: профессора, военные в отставке, чиновники, публицисты, священнослужители, известные учёные. Большинство из них были искренними патриотами, что потом доказали многие из них не только своей борьбой против большевиков, но и мученической смертью…

Сам Меньшиков ясно предвидел национальную катастрофу 1917 года и, как истинный публицист, бил в набат, предупреждал, стремился предотвратить её. «Православие, – писал он, ­– нас освободило от древней дикости, самодержавие – от анархии, но возвращение на наших глазах к дикости и анархии доказывает, что необходим новый принцип, спасающий прежние. Это – народность… Только национализм в состоянии вернуть нам потерянное благочестие и могущество».

В статье «Кончина века», написанной в декабре 1900 года, Меньшиков призывал русских людей к сохранению роли державообразующего народа:

«Мы, русские, долго спали, убаюканные своим могуществом и славой, – но вот ударил один гром небесный за другим, и мы проснулись и увидели себя в осаде – и извне, и изнутри… Мы не хотим чужого, но наша – Русская – земля должна быть нашей».

Возможность избежать революции Меньшиков видел в усилении государственной власти, в последовательной и твёрдой национальной политике. Михаил Осипович был убеждён в том, что народ в совете с монархом должен управлять чиновниками, а не они им. Со страстью публициста он показывал смертельную опасность бюрократизма для России: «Наша бюрократия… свела историческую силу нации на нет».

Необходимость коренных перемен

Близкие отношения Меньшиков поддерживал с великими русскими писателями того времени. Горький признавался в одном из писем, что любит Меньшикова, потому что он его «враг по сердцу», а враги «лучше говорят правду». Со своей стороны Меньшиков называл «Песнь о соколе» Горького «злой моралью», потому что, по его словам спасает мир не «безумство храбрых», несущих восстание, а «мудрость кротких», вроде чеховской Липы («В овраге»).

Известно 48 писем к нему Чехова, который относился к нему с неизменным уважением. Меньшиков бывал в Ясной у Толстого, но при этом критиковал его в статье «Толстой и власть», где писал, что он опаснее для России, чем все революционеры вместе взятые. Толстой отвечал ему, что во время прочтения этой статьи он испытал «одно из самых желательных и дорогих мне чувств – не просто доброжелательства, а прямо любви к вам…».

Меньшиков был убеждён, что России нужны коренные перемены во всех без исключения областях жизни, только в этом было спасение страны, но иллюзий он не испытывал. «Людей нет – вот на чём Россия гибнет!» – восклицал в отчаянии Михаил Осипович.

До конца своих дней давал беспощадные оценки самодовольному чиновничеству и либеральной интеллигенции: «В сущности, всё красивое своё и великое вы давно пропили (внизу) и прожрали (наверху). Размотали церковь, аристократию, интеллигенцию».

Меньшиков считал, что каждая нация должна настойчиво бороться за свою национальную идентичность. «Когда речь зайдет, – писал он, – о нарушении прав еврея, финна, поляка, армянина, подымается негодующий вопль: все кричат об уважении к такой святыне, как национальность. Но лишь только русские обмолвятся о своей народности, о своих национальных ценностях: подымаются возмущенные крики — человеконенавистничество! Нетерпимость! Черносотенное насилие! Грубый произвол!».

Выдающийся русский философ Игорь Шафаревич писал: «Михаил Осипович Меньшиков – один из небольшого числа проницательных людей, живших в тот период русской истории, который иным казался (и сейчас еще кажется) безоблачным. Но чуткие люди уже тогда, на рубеже XIX и XX веков видели главный корень надвигающихся бед, обрушившихся потом на Россию и переживаемых нами до сих пор (да и не видно, когда еще придет им конец). Этот основной порок общества, несущий в себе опасность будущих глубоких потрясений, Меньшиков усматривал в ослаблении национального сознания русского народа…».

Портрет современного либерала

Еще много лет назад Меньшиков энергично разоблачал тех в России, кто, как и сегодня, поносил ее, уповая на «демократический и цивилизованный» Запад. «Мы, – писал Меньшиков, – глаз не сводим с Запада, мы им заворожены, нам хочется жить именно так и ничуть не хуже, чем живут «порядочные» люди в Европе. Под страхом самого искреннего, острого страдания, под гнетом чувствуемой неотложности нам нужно обставить себя той же роскошью, какая доступна западному обществу. Мы должны носить то же платье, сидеть на той же мебели, есть те же блюда, пить те же вина, видеть те же зрелища, что видят европейцы. Чтобы удовлетворить свои возросшие потребности, образованный слой предъявляет к русскому народу все большие требования.

Интеллигенция и дворянство не хотят понять, что высокий уровень потребления на Западе связан с эксплуатацией им значительной части остального мира. Как бы русские люди ни работали, они не смогут достичь уровня дохода, который на Западе получают путем перекачки в свою пользу неоплаченных ресурсов и труда других стран…

Образованный слой требует от народа крайнего напряжения, чтобы обеспечить себе европейский уровень потребления, и, когда это не получается, возмущается косностью и отсталостью русского народа».

Не нарисовал ли Меньшиков более ста лет назад со своей невероятной прозорливостью портрет нынешней русофобствующей либеральной «элиты»?

Отвага для честного труда

Ну а разве не к нам сегодня обращены эти слова выдающегося публициста? «Чувство победы и одоления, – писал Меньшиков, – чувство господства на своей земле годилось вовсе не для кровавых только битв. Отвага нужна для всякого честного труда. Все самое дорогое, что есть в борьбе с природой, все блистательное в науке, искусствах, мудрости и вере народной – все движется именно героизмом сердца.

Всякий прогресс, всякое открытие сродни откровению, и всякое совершенство есть победа. Только народ, привыкший к битвам, насыщенный инстинктом торжества над препятствиями, способен на что-нибудь великое. Если нет в народе чувства господства – нет и гения. Падает благородная гордость – и человек становится из повелителя рабом.

Мы в плену у рабских, недостойных, морально ничтожных влияний, и именно отсюда – наша нищета и непостижимая у богатырского народа слабость».

Разве не из-за этой слабости рухнула Россия в 1917 году? Разве не потому развалился в 1991-м могучий Советский Союз? Не та ли опасность грозит нам и сегодня, если мы уступим глобальному натиску на Россию со стороны Запада?

Месть революционеров

Те, кто подрывал основы Российской империи, а потом в феврале 1917 года захватили в ней власть, не забыли и не простили Меньшикову его позиции стойкого государственника и борца за единение русского народа. Публицист был отстранён от работы в «Новом времени». Лишившись дома и сбережений, конфискованных вскоре уже большевиками, зиму 1917–1918 гг. Меньшиков провел на Валдае, где у него была дача.

В те горькие дни он в своем дневнике писал:«27 февр.12.III.1918. Год русской великой революции. Мы еще живы, благодарение Создателю. Но мы ограблены, разорены, лишены работы, изгнаны из своего города и дома, обречены на голодную смерть. А десятки тысяч людей замучены и убиты. А вся Россия сброшена в пропасть еще небывалого в истории позора и бедствия. Что дальше будет и подумать страшно,- т. е. было бы страшно, если бы мозг не был уже досыта и до бесчувствия забит впечатлениями насилия и ужаса».

В сентябре 1918 года Меньшикова арестовали, и уже через пять дней расстреляли. В заметке опубликованной в «Известиях» говорилось: «Чрезвычайным полевым штабом в Валдае расстрелян известный черносотенный публицист Меньшиков. Раскрыт монархический заговор, во главе которого стоял Меньшиков. Издавалась подпольная черносотенная газета, призывающая к свержению советской власти».

В этом сообщении не было ни слова правды. Не было никакого заговора и никакую газету Меньшиков тогда уже не выпускал.

Ему мстили за его прежнюю позицию стойкого русского патриота. В письме жене из тюрьмы, где он просидел шесть дней, Меньшиков писал, что чекисты не скрывали от него, что этот суд есть «акт мести» за его статьи, печатавшиеся до революции.

Казнь выдающегося сына России произошла 20 сентября1918 года на берегу Валдайского озера напротив Иверского монастыря. Его вдова, Мария Васильевна, ставшая вместе с детьми свидетелем расстрела, написала потом в своих воспоминаниях: «Придя под стражей на место казни, муж стал лицом к Иверскому монастырю, ясно видимому с этого места, опустился на колени и стал молиться. Первый залп был дан для устрашения, однако этим выстрелом ранили левую руку мужа около кисти. Пуля вырвала кусок мяса. После этого выстрела муж оглянулся. Последовал новый залп. Стреляли в спину. Муж упал на землю. Сейчас же к нему подскочил Давидсон с револьвером и выстрелил в упор два раза в левый висок. Дети расстрел своего папы видели и в ужасе плакали. Чекист Давидсон, выстрелив в висок, сказал, что делает это с великим удовольствием».

Сегодня могила Меньшикова, чудом сохранившаяся, находится на старом городском кладбище города Валдай (Новгородская область), рядом с церковью Петра и Павла. Только много лет спустя родные добились реабилитации знаменитого писателя. В 1995 году новгородские писатели при поддержке администрации общественности Валдая открыли на усадьбе Меньшикова мраморную мемориальную доску со словами: «Расстрелян за убеждения».

В связи с юбилеем публициста в Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете прошли всероссийские Меньшиковские чтения. «В России не было и нет равного Меньшикову публициста», – подчеркнул в своем выступлении председатель Общероссийского движения поддержки флота капитан 1 ранга запаса Михаил Ненашев.

Владимир Малышев

Как сделать генератор из деталей СВЧ печи с одной катушкой

Генератор для получения автономной электроэнергии можно делать не только на базе двигателей постоянного тока, но и собрать буквально с нуля. Вполне возможно в домашних условиях сделать генератор из проволоки и магнитов со сломанной микроволновой печи. Причем производительность такого устройства получается достаточной, чтобы обеспечить скромное потребление энергии, к примеру, на даче.

Материалы:

• Трансформатор СВЧ печи;
• магниты от магнетронов – 15-19 шт.;
• трубочки от коктейля;
• саморезы по дереву 50-70 мм;
• нейлоновые стяжки;
• фанера 10 мм.

Процесс изготовления генератора

Для изготовления обмотки ротора генератора потребуется медная проволока. Ее можно вытащить из вторичной обмотки трансформатора микроволновки.

Из бумаги нужно вырезать шаблон ротора в виде шестерни. По нему необходимо закрутить в фанеру саморезы с натянутыми сверху отрезками трубочек для коктейля.

Затем по ним выполняется намотка проволоки.

Под размер ротора из фанеры делается статор. В нем нужно просверлить отверстия для вклейки магнитов из магнетронов.

Если те имеют разный размер, то можно размещать их не в линию, а ступеньками, как в примере. Магниты вклеиваются эпоксидным клеем с чередованием полярности, то есть, чтобы соседние не притягивали друг друга.

Обмотка ротора закрепляется хомутиками. Далее под нее по бумажному шаблону из фанеры выпивается корпус в виде такой же шестерни.

Он прикручивается на фанерный диск. Затем на него закрепляется обмотка стяжками или заливается эпоксидной смолой. Если эпоксидку не использовать, то можно закрепить на ротор защитный слой из оргстекла.

Ротор и статор нужно объединить общей осью.

Теперь при вращении одного из них, с обмотки можно снимать напряжение. Причем, так как генератор волновой, то залипание в нем при нагрузке отсутствует. Это позволяет использовать это как базу для изготовления ветрогенератора, гидроэлектростанции или генератора работающего от ДВС.

Его производительность будет зависеть от размера, количества магнитов, а также оборотов. Сделанная таким образом база при испытаниях за счет вращения от дрели без нагрузки выдает более 40 В.

Смотрите видео

Генераторы и генераторы с постоянными магнитами Руководство по покупке своими руками 2019, чтобы понять, что вы покупаете

Генераторы и генераторы с постоянными магнитами Руководство по покупке в 2019 году, чтобы понять, что покупать.

Привет, Энтони Джонс из компании Hurricane wind power, здесь и сегодня я хотел выделить несколько минут и написать краткое руководство по покупке генераторов и генераторов с постоянными магнитами. Хотя мы сделали много видеороликов на YouTube по этой теме, которые мы вставим в конце этого обсуждения, мы понимаем, что часть нашей аудитории предпочла бы прочитать статью и не любит видео.Поэтому я хотел уделить здесь несколько минут, чтобы прояснить некоторую путаницу и направить наших клиентов к лучшей модели для их приложения. Мы не будем вдаваться в математику генератора переменного тока и глубокие технические вещи, но сочтем необходимым написать базовое руководство о том, как все работает, для первого покупателя, который никогда не имел опыта работы с генератором с постоянными магнитами.

Первое, о чем мы хотели бы поговорить, это номинальное напряжение на турбинах. Большинство pma и / или pmg в зависимости от того, какую терминологию вы предпочитаете, рассчитаны на напряжение, которое реально для достижения точки включения при оборотах от 150 до 225 об / мин в зависимости от генератора.В отличие от основного автомобильного генератора переменного тока, в котором используются катушки возбуждения, которые возбуждаются электричеством и включаются и выключаются в системе зарядки для регулирования напряжения, генератор переменного тока с постоянным магнитом не имеет возможности включаться и выключаться. Это имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от приложения. В то время как генератор с постоянным магнитом имеет способность производить энергию из мертвого состояния, то есть нет энергии для возбуждения катушки возбуждения, пока есть источник для подачи на вал, он будет вырабатывать энергию.С другой стороны, его нельзя выключить, что означает, что ему нужен контроллер, такой как отводная нагрузка, для отправки мощности на другой источник, когда батарея или источник больше не нуждаются в энергии. Обычно это делается в ветряных турбинах, потому что многие из этих машин с площадью поверхности, достаточной для выработки любого реального количества энергии, полагаются на то, что турбина остается под нагрузкой, чтобы предотвратить повреждение турбины из-за чрезмерной скорости вращения. Обратной стороной этого является то, что генератор остается под нагрузкой постоянно, пока течет ветер или вода в гидроэнергетике.Когда мы говорим о долговечности обмотки, постоянное использование может производить больше тепла, чем в полевых условиях, когда генератор проходит цикл зарядки, а затем отключается после полной зарядки аккумулятора. В приложениях, где pma не используется для защиты от ветра, можно использовать устройство измерения напряжения, и как только батарея будет полностью заряжена, можно настроить нормально замкнутое реле на размыкание. Это решение, которое мы применяем в приложениях, где нагрузка не требуется, чтобы обороты не превышали чрезмерные условия, чтобы повредить ветряную турбину и / или генераторы переменного тока.

Поскольку мы начали обсуждение в предыдущем параграфе, важно отметить, что напряжение в генераторе переменного тока не регулируется. Все наши генераторы переменного тока и, если на то пошло, большинство из тех, что представлены на рынке, имеют трехфазный выход переменного тока, все три ноги находятся в горячем состоянии. В агрегатах Hurricane это выпрямляется извне, чтобы не допустить накопления тепла в выпрямителе от снижения эффективности генератора. Нагрузка на зарядной стороне генератора — это то, что сдерживает напряжение. Важно понимать, что только потому, что у вас есть 48-вольтное приложение, вам не обязательно покупать, например, 48-вольтный генератор переменного тока.Все генераторы имеют разные характеристики выходной мощности, которые в основном определяются обмотками конкретного блока. Поэтому в примере, где потребитель покупает генератор переменного тока с постоянными магнитами для приложения, в котором он приводится в действие двигателем или другой системой привода с высокими оборотами, использующей генератор переменного тока на 48 В, является недостатком. В этом случае при использовании возможной обмотки на 12 или 24 В, которая способна приводить в действие 48 В при более высоких оборотах, также используется более толстая обмотка, которая позволяет протекать большему току.В этом примере, используя формулу VOLTS time AMP’s = Watts, легко понять увеличение потенциала мощности от изменения обмотки, способной или выдавшей 40 ампер, по сравнению с 10 в 48-вольтовом приложении. В этом примере 48 x 10 будет производить около 480 Вт, в то время как последнее позволит выработать мощность, близкую к 2000. Что еще более важно в этом примере с использованием приложения с более высокой потребляемой мощностью, более толстая обмотка обеспечивает больший ток, более толстый провод для переноса тока. и меньше тепла.

Так что насчет зубцов? Это важно?

Мы являемся оригинальным генератором с низким или нулевым зубчатым зацеплением, и мы сделали это, правильно обработав наши генераторы с надлежащим воздушным зазором и магнитной насыщенностью, характеризующейся характерными полюсными когтями старой школы, которые обеспечивают превосходную форму волны и эффективность, производя меньше тепла и запуска Полегче. Однако важно отметить, что независимо от того, насколько легко запустить генератор, когда он достигает точки включения и / или находится под нагрузкой, становится труднее повернуть.Здесь в игру вступает достаточный крутящий момент в вашем проекте, чтобы приводить в действие генератор переменного тока для выработки энергии. Это простая концепция, но в большинстве неудачных проектов DIY эта элементарная концепция не учитывается. Я собираюсь опубликовать ссылку на некоторые из наших видео, но здесь это вкратце

1 Определите скорость включения вашего проекта ….. насколько быстро мы движемся с частотой вращения вала, когда мы ожидаем, что устройство будет начать производить мощность.

2. По возможности определите нормальный рабочий диапазон или летучие органические соединения в области применения, соблюдая меры безопасности, поскольку нерегулируемые генераторы переменного тока могут создавать высокое напряжение.

3. Определите, какой крутящий момент может создать водяное колесо ветряной турбины или другое оборудование.

4. Если вы задумались над этой проблемой и сделали все возможное и не смогли выбрать подходящий генератор для вашего проекта, не просто покупайте и надейтесь! Мы все время разговариваем с людьми, которым стыдно обращаться за помощью. Это то, для чего мы здесь, и, в конце концов, было время, когда мы тоже были новичками. Некоторые из этих вещей немного сложны, и мы любим общаться с людьми и обеспечивать лучшее обслуживание клиентов, чтобы сделать наш бренд предпочтительным брендом во всем мире.

Hurricane — это родина генераторов с постоянными магнитами Cat IV V, White Lightning и Air Boss. Хотя мы называем их собственными именами, потому что они производят переменный ток, нас с точки зрения семантики не волнует, хотите ли вы назвать генераторы с постоянными магнитами или двигатели с постоянными магнитами. Мы все еще понимаем, о чем вы говорите

Как синхронизируется электроэнергия от разных генераторов, чтобы ее можно было объединить для обслуживания одной и той же сети?

Этот ответ дал Ричард П.Шульц и Навин Б. Бхатт из American Electric Power Co., коммунального предприятия, принадлежащего инвестору, базирующегося в Колумбусе, штат Огайо.

Разность фаз синхронных генераторов напрямую связана с электромагнитными полями, которые используются обычными системами переменного тока для создания, передачи и распределения электрической энергии. Это иллюстрирует простая аналогия:

Представьте себе два сильных стержневых магнита в состоянии покоя, магнитно связанные друг с другом на противоположных сторонах тонкого куска стекла.Если бы между магнитами и стеклом не было трения, магниты стали бы выровненными, потому что каждый из них вносит свой вклад в магнитное поле другого и связан с ним. И они выстроились бы так, чтобы путь их общего магнитного поля был бы минимальным; другими словами, их выравнивание минимизирует искажения и энергию поля.

Если бы один магнит перемещался по стеклу и не было трения, другой магнит последовал бы за ним и снова выровнялся бы.Если удерживать один магнит, а другой перемещать, сила, действующая на один магнит, будет точным зеркалом силы, действующей на другой. Энергия, необходимая для перемещения или удержания магнита, которая зависит от требуемой силы и расстояния, увеличивает энергию магнитного поля. Итак, если бы магнит был скручен на оси, перпендикулярной стеклу, задействованные силы были бы крутящим моментом, а смещения — углами.

Генератор на электростанции работает по тому же принципу.Постоянный ток, протекающий через катушки на валу генератора, называемый обмоткой возбуждения, создает часть магнитного поля. Другая часть создается токами, проходящими через катушки на неподвижной части генератора, называемой обмоткой якоря. Обе катушки построены так, что, когда генератор не вращается, ток в одной из них создает магнитное поле, пересекающее другую в осевом направлении.

Магнитное поле от обмотки возбуждения вращается вместе с ротором генератора. Когда обмотка возбуждения вращается с определенной скоростью, ее магнитное поле вращается вокруг (неподвижных) обмоток якоря, тем самым вызывая напряжения на якоре.Если генератор «разомкнут», то есть нет подключений к обмоткам якоря, то на выводах генератора появляются индуцированные напряжения.

Трехфазный переменный ток в статоре также создает магнитное поле, которое вращается вокруг оси генератора со скоростью, соответствующей частоте тока. В нормальных условиях, когда генератор подключен к сети передачи, магнитное поле, создаваемое этими токами, вращается синхронно с полем, создаваемым обмоткой возбуждения.Когда вал генератора не вращается, два магнитных поля будут точно выровнены — ситуация похожа на два стержневых магнита на стекле без трения. Но при подаче энергии вал и его магнитное поле движутся впереди комбинированного магнитного поля. Таким образом, вал и его обмотка возбуждения «тянут» магнитные потоки и индуцированные напряжения в якоре.

Распределение электроэнергии в Северной Америке Изображение: American Electric Power

Это «тянущее» действие заставляет ротор опережать ток якоря примерно на 40–75 градусов.Этот сдвиг фазы очень похож на тот, который происходит, когда один стержневой магнит поворачивает другой на другой стороне стекла. Таким образом, энергия передается от вала и его магнитного поля к якорю и в систему передачи.

Электроэнергия от генератора проходит через трансформаторы и по линиям электропередачи к потребителям. Поскольку большие трансформаторы и высоковольтные линии передачи построены так, чтобы вызывать очень низкие потери, они имеют низкое сопротивление электрическим токам, протекающим через них.Силовые токи, протекающие по линиям передачи и трансформаторам, создают магнитные поля вокруг проводов в линиях и в обмотках трансформаторов. Эти поля вызывают сопротивление прохождению тока.

В высоковольтных линиях электропередачи (более 100 киловольт) этот индуктивный импеданс больше, чем эффект сопротивления, по крайней мере, в 10 раз и более вероятно в 20. Силовые токи, протекающие через индуктивный импеданс линий электропередачи. а трансформаторы вызывают задержку фазы.То есть напряжение на принимающей стороне отстает от напряжения на отправляющей стороне.

В линиях электропередачи и трансформаторах передача энергии в основном связана с фазовым сдвигом напряжения от конца до конца. Коммутационные станции, где генераторы, трансформаторы, линии и потребители подключаются к энергосистеме, включают в себя большие проводящие конструкции, называемые «шинами». Здесь производятся такие измерения, как напряжение и фазовые углы напряжения. Чтобы мощность передавалась по сети или энергосети, каждая шина должна быть несколько не в фазе с другими шинами.Это похоже на то, что для потока воздуха из одного места в другое в погодной системе должна быть разница давлений между двумя точками.

Четыре большие электрические сети в Северной Америке работают с системами синхронной передачи, работающими со скоростью 60 циклов в секунду. Три из синхронных сетей (иллюстрация) являются объединениями многих инженерных сетей; четвертый, Квебек, соединяется только с Hydro Quebec. Другие более мелкие сети существуют на Аляске, Гавайях, Мексике, Пуэрто-Рико и в других местах.

Реферат — Эксперименты со свободной энергией

Электродвигатель-генератор с импульсным электромагнитом постоянного тока с постоянным магнитом для производства электроэнергии. Источником или входом электроэнергии является магнитный поток неодимовых постоянных магнитов. Устройство состоит из двигателя, генератора, коммутации и цепи. Двигатель состоит из постоянных магнитов, прикрепленных к ротору. В статоре используются импульсные электромагниты постоянного тока. Постоянные магниты и электромагниты расположены вокруг ротора и статора напротив друг друга.Когда ротор с постоянными магнитами вращается, постоянные магниты притягиваются к железному сердечнику электромагнитов. Когда постоянные магниты слегка проходят через центр электромагнитов, на электромагниты подается короткий импульс постоянного тока. Это заставляет постоянные магниты отталкиваться магнитным потоком одинаковой полярности электромагнитов. Когда ротор вращается, притяжение и отталкивание постоянных магнитов и электромагнитов обеспечивает крутящий момент на общей оси, совместно используемой с генератором и коммутатором.Когда первичный импульс к электромагниту заканчивается, магнитное поле, создаваемое вокруг катушек электромагнита, схлопывается. Это сжатое электромагнитное поле создает напряжение, которое можно использовать для перезарядки аккумуляторной батареи на стороне двигателя. Генератор состоит из ротора с множеством постоянных магнитов, расположенных по периметру. Магниты собраны с чередованием полярности. Статор состоит из сердечника из железной проволоки, заключенного в изолированный материал, с катушками из магнитной проволоки, собранными напротив узла ротора с постоянными магнитами.Когда ротор вращается, магнитный поток постоянных магнитов индуцирует напряжение и ток в медных катушках. Выход переменного тока постоянного магнита, медная катушка в сборе выпрямляется до постоянного тока с помощью двухполупериодного моста. Затем постоянный ток используется для зарядки аккумуляторной батареи. Коммутатор прикреплен к общей оси для подачи импульса постоянного тока на электромагниты статора двигателя в оптимальное время в течение оптимальной продолжительности.

Цепь

А обеспечивает питание коммутатора от первичной батареи.Разрабатывается новая схема для использования обратной ЭДС от катушек электромагнита для подзарядки батарей двигателя.

Двигатель с постоянным магнитом / импульсным электромагнитом постоянного тока — генератор Краткое описание изобретения

Двигатель-генератор постоянного магнита / импульсного электромагнита постоянного тока вырабатывает электроэнергию из магнитного потока мощных неодимовых магнитов. Двигатель PM / PEM, M-G состоит из двух противоположных дисков, ротора и статора. Ротор соединен с валом [осью] посредством фланца.Вал крепится к раме через два подшипника, которые позволяют валу вращаться, когда он установлен на раме, по одному с каждой стороны. К ротору прикреплены постоянные магниты, расположенные на равном расстоянии по периметру ротора, обращенные к статору.

Статор закреплен рядом с ротором, но не зависит от вала. Вал проходит через отверстие большего диаметра с центром в статоре. На статоре установлены электромагниты, которые расположены прямо напротив постоянных магнитов ротора.При вращении ротора постоянные магниты выравниваются с электромагнитами. Во время этой фазы постоянные магниты притягиваются к железному стальному сердечнику электромагнитов. Крутящий момент передается на вал за счет магнитного притяжения постоянного магнита и железного стального сердечника. Энергия не потребляется. Это фаза притяжения энергетического цикла. Когда постоянный магнит вращается мимо центра электромагнита, через электромагнит запускается импульс мощности. Одинаковая полярность электромагнита и постоянного магнита приводит к отталкиванию постоянного магнита.Крутящий момент передается на вал посредством магнитного потока постоянного магнита и магнитного поля, создаваемого электромагнитом. Энергия потребляется только в течение короткого [миллисекундного] периода времени. Импульс мощности доставляется коммутатором в оптимальное время для оптимальной продолжительности.

Это фаза отталкивания в энергетическом цикле. Большая часть работы, мощность, передаваемая на вал в виде крутящего момента, выполняется постоянными магнитами. Поскольку мощность потребляется только в течение короткого периода времени при каждой настройке постоянного магнита и электромагнита, для работы двигателя-генератора требуется очень небольшая мощность, что делает его высокоэффективным.

Подъемные катушки, намотанные вокруг электромагнита, могут использовать коллапсирующее магнитное поле [обратная ЭДС] импульса мощности для генерации тока, который можно использовать для перезарядки вторичных батарей.

Генератор постоянного тока подключен к валу электродвигателя с постоянным магнитом / импульсным электромагнитом постоянного тока. Генератор на самом деле является генератором переменного тока с выпрямленным переменным током, обеспечивающим постоянный ток для зарядки аккумуляторной батареи. Принцип работы генератора переменного тока заключается в том, что постоянные магниты на роторе создают магнитный поток, который индуцирует ток в медных катушках.Медные катушки расположены на прочном сердечнике из стальной проволоки. Это снижает сопротивление вращению ротора постоянного магнита, обычно вызываемое взаимодействием постоянных магнитов и железного сердечника электромагнитов.

Это основное объяснение принципа работы PM / PEM2, M-G. Фотографии и текст предоставлены Energy 21 г-ном Гэри Маграттеном

26901 Ridge Rd.

Willits CA 95490 тел .: 707-459-1435 факс: 707-459-9298

Обратите внимание, что эта информация может быть устаревшей

Ознакомьтесь с другой статьей Гэри «Кажущееся успешное воспроизведение схемы питания Эдвина Грея с полными деталями.

Каталог основных ссылок

Этот патент может содержать ключ к разгадке того, как мы можем производить водород для питания наших моторных автомобилей. Веб-редактор

Читать здесь: Электролитическая ячейка

Была ли эта статья полезной?

Как работает генератор бесплатной энергии? — MVOrganizing

Как работает генератор бесплатной энергии?

Генератор свободной энергии с магнитным двигателем

— это простое устройство для выработки электроэнергии.Он работает по принципу неодимовых магнитов. В простом двигателе магнитное поле создается электрическими катушками, как правило, катушками Cu, Al. Эти двигатели постоянно нуждаются в электроснабжении для создания магнитного поля.

Что такое устройство свободной энергии с магнитом?

Магнитный двигатель на свободной энергии использует свои естественные свойства, такие как притяжение и отталкивание полюсов магнита, для создания вечного движения, которое можно использовать для полезной работы. Он поляризует окружающую его квантовую среду и вызывает большие потоки энергии вокруг себя.

Работает ли генератор энергии без маховика?

Генератор переменного тока вырабатывает дополнительную электроэнергию с помощью маховика от двигателя мощностью 1 л.с. Основное преимущество генератора бесплатной энергии с использованием маховика заключается в том, что он может генерировать энергию без использования какого-либо дополнительного оборудования, и это бесплатное производство энергии неопасно и не наносит вреда окружающей среде.

Могут ли магниты создавать бесконечную энергию?

Нет, как и другие. Сам магнит имеет только энергию своих атомных частиц, которая связана с энергией на орбите или в циклах, проявляясь как нечто твердое (атом).Будучи связанным, он конечен по объему, следовательно, это тоже энергия.

Могу ли я вырабатывать собственное электричество?

Если вы хотите стать экологически чистым, производство собственной электроэнергии из возобновляемых источников может иметь огромное значение. Если вы живете в районе, где много солнечного света, вы можете установить солнечные батареи для выработки электроэнергии. Если вы живете в довольно ветреном районе, небольшая ветряная турбина тоже подойдет.

Как заряжать телефон без электричества?

7 способов сохранить заряд телефона во время отключения электроэнергии

1. Зарядка с помощью ноутбука.Зарядите телефон, подключив его к USB-порту ноутбука.
2. Зарядка автомобильным аккумулятором. Ваш автомобильный аккумулятор также может быть источником питания во время отключения электричества.
3. Используйте зарядное устройство на солнечной энергии.
4. Используйте зарядное устройство с ручным заводом.
5. Используйте внешний аккумулятор.
6. Экономьте энергию вашего телефона.
7. Посетите нашу общественную транспортную команду.

Генератор дешевле электрической компании?

Не требуется математического гения, чтобы быстро понять, что электроэнергия в сети намного дешевле, чем ежедневные затраты на работу генератора на любом виде топлива.В целом, удобство использования энергии из сети и более низкие затраты делают его более практичным вариантом в долгосрочной перспективе.

Можно ли зарядить телефон бананом?

Если вам не повезло с одним из самых быстрых заряжаемых телефонов, вы всегда можете попробовать увеличить заряд аккумулятора с помощью банана. Правильно, банан. В этом видео показано, что если вы соедините три банана скрепками и «подключите» зарядное устройство USB к фрукту, оно зарядит ваш телефон.

Как я могу развлекаться без электричества?

Вот несколько забавных способов развлечься во время отключения электроэнергии:

1. Сделайте теневые куклы.Все, что вам нужно, это фонарик или свет, и пусть победит лучший кукловод!
2. Сейчас самое время играть 20 вопросов!
3. Садись в машину и отправляйся в приключение.
4. Рассказывайте истории о привидениях.
5. Взгляните на звезды.
6. Упражнение.
7. Караоке.
8. Прочтите книгу.

Могу ли я принять душ, если отключено электричество?

Однако, если вы планируете принять душ, сделайте это вскоре после отключения электричества — в то время как водонагреватели с баком имеют большой запас горячей воды, вода остается теплой только в течение одного-двух часов.Так что, если вы недавно потеряли силу, вероятно, вам стоит принять удобный теплый душ.

Чего нельзя делать во время отключения электроэнергии?

8 вещей, которые нельзя делать во время отключения электроэнергии

• Никогда не предполагайте, что все такие. без питания.
• Свечи олдскульные и небезопасные!
• Не забудьте про Ворота Подразделения.
• Оставьте холодильник ЗАКРЫТО.
• Не допускайте попадания воды в бассейн.
• Подумайте о своем комфорте.
• Водонагреватель так много вмещает.
• Не используйте всю батарею телефона.

В какие игры играть при отключении питания?

7 игр, в которые можно сыграть, когда отключится электричество

• 20 вопросов.
• Песенная игра.
• Шарады.
• Тени для рук.
• Палач.
• Напев мелодию.
• Другая игра мышления.

Как мне согреться без электричества?

Если ваше время мало

1. Лучшие способы оставаться в тепле во время отключения электроэнергии — это надевать одежду, оставаться в замкнутом пространстве, использовать одеяла и обогреватели с питанием от батарей, а также избегать попадания в дом холодного воздуха.
2. Не используйте походные печи, автомобильные двигатели, газовые плиты и духовки или терракотовые обогреватели, сделанные своими руками.

Могут ли люди выжить без электричества?

Нет электричества — значит нет еды Почти каждый, кто живет в городах, полностью зависит от рынков и продуктовых магазинов в плане снабжения продуктами питания. От транспортировки до холодильного оборудования и даже до выращивания продуктов питания — вся наша система обеспечения питания населения зависит от электричества.

В какие игры можно играть в темноте?

13 веселых занятий в темноте

• Сардины.Думайте об этом как о прятках в обратном направлении.
• Hopscotch. Сделайте коробки для курса разного цвета и формы, используя светящиеся темным мелом или светящиеся темные ожерелья.
• Призрак на кладбище.
• Хула-хуп.
• Красный свет Зеленый свет.
• Наблюдение за звездами.
• Боулинг «Светящийся в темноте».
• Shadow Puppets.

Эксперименты без нагрузки и нагрузки

В этой статье представлены эксперименты и измерения низкоскоростного генератора с кабельной обмоткой на постоянных магнитах для преобразования энергии морского тока.Измерения проводились в условиях холостого хода и номинальной нагрузки (4,44 Ом / фаза) при номинальной скорости (10 об / мин). Для любого режима нагрузки также измерялись магнитные поля в воздушном зазоре. Измерения на генераторе сравнивались с соответствующими имитационными расчетами методом конечных элементов, использованными при проектировании машины. В статье показано, что измерения и соответствующие имитационные модели показывают хорошее согласие. При номинальной скорости измеренные и смоделированные напряжения нагрузки (номинальная нагрузка) отличаются менее чем на 1% для среднеквадратичных значений и менее чем на 5% для пиковых значений.На холостом ходу измеренные и смоделированные напряжения имели большие различия, то есть <9% для среднеквадратических значений и <5% для пиковых значений. Гармонический анализ измеренных и смоделированных фазных напряжений и токов показывает только наличие третьей гармоники. Процент гармоник в измеренных данных был сопоставим с соответствующими прогнозами моделирования. Обсуждения и результаты, представленные в документе, могут быть полезны для будущего проектирования эффективных и надежных морских систем преобразования энергии тока.

1. Введение

Для энергетических ресурсов, таких как энергия ветра, волн и приливов, может быть полезно адаптировать генераторы к характеру ресурса. Что касается энергии ветра и волн, несколько конструкций генераторов были представлены как промышленностью, так и академическими кругами [1–9]. До сих пор опубликованных материалов о генераторах, разработанных специально для работы в режиме приливных течений, было меньше. Однако в последние годы в литературе были предложены интересные топологии генераторов, подходящие для судовых турбин, например [9–12].Авторы этой статьи ранее обсуждали преимущества наличия генератора с прямым приводом на постоянных магнитах (PM) с регулируемой скоростью для извлечения энергии из приливных и морских течений и представили моделирование, например [13]. Некоторые из основных целей проектирования заключались в достижении высокого КПД на низких скоростях, чтобы исключить использование коробки передач и поддерживать низкий угол нагрузки, чтобы обеспечить электрическое управление и отключение турбины при высоких скоростях потока.

Для исследования электрических характеристик такой низкоскоростной машины был разработан и сконструирован прототип генератора с номинальной мощностью 5 кВт, 150 В, 10 об / мин и 10 Гц для лабораторных испытаний, см. Рисунок 1 и таблицу 1.Подробное описание электрической и механической конструкции генератора можно найти в [14]. Представленные здесь экспериментальные результаты подтверждают моделирование, ранее представленное в [13, 14]. Генератор разработан для системы с вертикально-осевой турбиной с фиксированным шагом лопаток и генератором с прямым приводом [15]. Для этого требуется генератор, который может эффективно работать при различных скоростях и нагрузках.

В этом документе представлены результаты работы без нагрузки и при номинальной нагрузке.Измеряются напряжения и токи, а также магнитное поле в воздушном зазоре. Эти измерения служат эталоном для сравнения с соответствующими имитациями метода конечных элементов (МКЭ), использованными для первоначального проектирования генератора [14]. Моделирование работы генератора при работе с переменной скоростью также представлено, чтобы подчеркнуть его способность электрически управлять и тормозить турбину при высоких скоростях потока, которые могут возникать в реках или приливных течениях. Такое управление электрической мощностью предназначено для замены механических систем управления мощностью, таких как механизмы шага лопастей и механические тормоза.

Нагрузочные испытания проводились в первую очередь для оценки производительности машины в условиях номинальной нагрузки. Представлен гармонический анализ измеренных данных и обсуждены возможные причины электромагнитных потерь и гармоник в экспериментальной машине. Результаты и обсуждения, представленные в документе, могут быть полезны для будущего проектирования и строительства генераторов для преобразования энергии морского тока.

2. Генератор конечных элементов Модель

Для электромагнитного анализа и проектирования электрических машин FEM стал более или менее стандартным инструментом.Генератор, представленный в этой статье, был проанализирован в среде конечных элементов ACE (ACE, модифицированная версия 3.1, общая платформа ABB для полевого анализа и моделирования, ABB Corporate Research Center, ABB AB, Corporate Research, 721 78 Västerås, Швеция), на базе на двумерной модели поля осевого сечения генератора.

После того, как геометрия генератора определена, различным подобластям расчетной геометрии присваиваются свойства материала, такие как электрическая проводимость и относительная магнитная проницаемость.Нелинейные ферромагнитные свойства стали статора представлены однозначной кривой BH. Трехмерные концевые эффекты учитываются путем введения импедансов концов катушек в уравнения цепи обмоток статора, а постоянные магниты моделируются с помощью источников поверхностного тока.

Вращающиеся машины обычно имеют условия симметрии, которые позволяют уменьшить необходимую расчетную геометрию. В этом случае используется дробная обмотка с 7/5 пазами на полюс и фазу, и поэтому расчетная геометрия включает сечение из пяти полюсов и 21 паз статора (см. Рисунок 2).

Полная модель генератора описывается комбинированным набором уравнений поля и цепи. Магнитный векторный потенциал внутри генератора описывается формулой 𝜎𝜕𝐴𝑧1𝜕𝑡 + ∇⋅𝜇0𝜇𝑟∇𝐴𝑧 = −𝜎⋅𝜕𝑉𝜕𝑧, (1) где 𝜎 — проводимость, 𝜇 — проницаемость, 𝐴𝑧 — осевая составляющая векторного магнитного потенциала, а 𝑉 — приложенный потенциал (таким образом, член справа обозначает приложенную плотность тока).

Уравнения схемы описываются 𝐼𝑎 + 𝐼𝑏 + 𝐼𝑐𝑈 = 0, (2) 𝑎𝑏 = 𝑈𝑎 + 𝑅𝑠𝐼𝑎 + 𝐿end𝑠𝜕𝐼𝑎𝜕𝑡 − 𝑈𝑏 − 𝑅𝑠𝐼𝑏 − 𝐿end𝑠𝜕𝐼𝑏, 𝑈𝜕𝑡 (3) 𝑐𝑏 = 𝑈𝑐 + 𝑅𝑠𝐼𝑐 + 𝐿end𝑠𝜕𝐼𝑐𝜕𝑡 − 𝑈𝑏 −𝑅𝑠𝐼𝑏 − 𝐿end𝑠𝜕𝐼𝑏, 𝜕𝑡 (4) где, 𝐼𝑏 и ​​𝐼𝑐 — токи проводников в трех фазах 𝑎, 𝑏 и 𝑐 соответственно.𝑈𝑎𝑏 и 𝑈𝑐𝑏 — напряжения на клеммах, а 𝑈𝑎, 𝑈𝑏 и 𝑈𝑐 — фазные напряжения, полученные в результате решения уравнения поля. — сопротивление обмотки, а end𝑠 описывает индуктивность конца катушки. Кроме того, следует отметить, что потери на трение в подшипниках и потери от ветра не учитываются при оценке эффективности из-за низкой скорости вращения и высокого крутящего момента.

3. Параметры генератора

Перед проведением испытаний на машине были измерены некоторые параметры электрической цепи и геометрические параметры экспериментальной машины в условиях простоя.Сопротивление и индуктивность на фазу обмотки составляет 0,475 Ом и 11,5 мГн. Эти значения были измерены с помощью прецизионного моста [16]. Полное описание геометрии генератора см. В [14].

Используется дробная обмотка, и количество пазов на полюс на фазу составляет 1,4, следовательно, угловое смещение между пазами составляет 𝛽 = 42,8∘, а угол разброса по фазе составляет 60 °. Следовательно, коэффициент распределения 𝑘𝑑 = 0,977. В данном случае шаг полюсов составляет 4,2 слота. Разработанная машина укорочена на 35.5 °, а коэффициент шага 𝑘𝑝 = 0,952.

В целях безопасности и во избежание возможных плавающих состояний генератора или нагрузки нейтраль как генератора, так и нагрузки закорочена и заземлена на общее заземление источника питания моторного привода. И генератор, и нагрузки подключены по схеме Y.

4. Производительность генератора

4.1. Эксперименты без нагрузки

Испытание генератора без нагрузки проводилось при номинальной скорости 10 об / мин. Когда генератор достиг постоянной скорости, магнитное поле в воздушном зазоре измерялось на зубце статора с помощью измерителя Гаусса / Тесла 7010 [17], то есть датчик Холла был закреплен на одном зубце статора перпендикулярно магнитному потоку. .Обратите внимание, что в воздушном зазоре есть две составляющие магнитного поля: нормальная 𝐵𝑛 и тангенциальная составляющие. Зондом Холла измерялась только нормальная составляющая. Смоделированное значение-поля берется в точке на 1 мм перед зубом статора, как показано на рисунке 2, чтобы соответствовать положению датчика Холла во время измерений. На рисунке 2 также показаны силовые линии магнитного поля в одной секции машины. Измеренная нормальная составляющая магнитных полей в воздушном зазоре без нагрузки показана на рисунке 3 вместе с магнитным полем, предсказанным в результате моделирования.Моделирование показывает, что максимальная нормальная составляющая и тангенциальная составляющая магнитного поля в воздушном зазоре составляет около 0,6 Тл и 0,15 Тл соответственно. Разница в нормальной составляющей пика измеренного и рассчитанного магнитных полей составляет около 6%. Сила на единицу площади в воздушном зазоре без нагрузки рассчитывается как 65 кН / м ² с помощью инструмента моделирования.

Фазовые напряжения без нагрузки были измерены для всех трех фаз, все они были сбалансированы и сдвинуты по фазе на 120 °.Следовательно, только напряжение для одной фазы показано на рисунке 4 вместе с напряжением, предсказанным моделированием. Различия между среднеквадратичным значением смоделированного и измеренного напряжений показаны в таблице 2. Было обнаружено, что среднеквадратичное значение смоделированных напряжений примерно на 9% выше по сравнению с измерениями. Скорее всего, это связано с неопределенностями измерений и неточностями моделирования, например, в отношении конечных эффектов. Кроме того, небольшие различия в осевой длине ротора и статора из-за конструктивных ошибок не принимаются во внимание при моделировании генератора.Напряжения измерялись с помощью трех пробников напряжения Tektronix P2220 [18].

Параметр Значение Мощность 5 кВт Напряжение сети 150 В Номинальная скорость Частота 10 Гц Наружный диаметр 2000 мм Внутренний диаметр 1835 мм Воздушный зазор 10.5 мм Пазов на полюс и фазу 7/5 Кабелей на гнездо 6 Ширина магнита 32 мм Толщина магнита 13 мм Осевая длина статора 294 мм Коэффициент заполнения 0,956 Сопротивление на фазу 0,47 Ом Нагрузка 4,44 Ом на фазу

Тесты без нагрузки Моделирование Эксперименты Разница Напряжение сети (пиковое) 251 В 228 В 228 В Напряжение сети (среднеквадратичное) 176 В 158 В 10% Фазное напряжение (пиковое) 134 В 128 В 4% Фазное напряжение (среднеквадратичное значение) ) 101 В 92 В 9%

4.2. Эксперименты с номинальной нагрузкой

Испытания генератора под нагрузкой проводились при номинальной скорости 10 об / мин и нагрузке, подключенной по схеме Y, равной 4,44 Ом / фаза. Магнитное поле измеряли так же, как и в случае испытания без нагрузки. Измеренная нормальная составляющая магнитного поля показана на рисунке 5. Также на рисунке 5 показаны магнитные поля в воздушном зазоре, спрогнозированные с помощью моделирования при тех же условиях нагрузки на спроектированном генераторе в точке на 1 мм перед статором. зуб.

Установлено, что рассчитанные максимальные нормальная и тангенциальная составляющие магнитного поля в воздушном зазоре составляют около 0,6 Тл и 0,04 Тл соответственно. Что касается различий в магнитных полях без нагрузки и в условиях нагрузки, видно, что нормальная составляющая магнитного поля не подвергается значительному влиянию ни в одном из условий нагрузки при номинальных скоростях. Сила на единицу площади в воздушном зазоре при номинальной нагрузке составляет около 63 кН / м ² согласно моделированию.

Фазные напряжения и фазные токи, измеренные в условиях нагрузки, показаны на рисунках 6 и 7, соответственно, вместе с соответствующими значениями, предсказанными с помощью моделирования. Различия в среднеквадратичных значениях смоделированных и измеренных напряжений и токов показаны в таблице 3. Из данных на рисунке 6 установлено, что различия между смоделированными и измеренными среднеквадратичными напряжениями при номинальной нагрузке составляют менее 1%. Однако из рисунка 7 видно, что разница между смоделированными и измеренными среднеквадратичными токами составляет около 4%.Для измерения токов использовались универсальные силовые клещи Metrix MX240 [19]. Для всех измерений напряжения и тока использовался четырехканальный осциллограф Lecroy Wavesurfer 424 [20].

Номинальная нагрузка и Моделирование Эксперименты Разница испытания скорости Напряжение сети (пиковое) 203.1 В 0,1% Напряжение сети (действ.) 143,5 В 140,6 В 2,0% Напряжение фазы (пиковое) 109,1 В 114,1 В 4,5% Фазное напряжение (действующее значение) 82,2 В 81,7 В 0,6% Фазный ток (пиковый) 26,8 A 25,8 A 4,1% Фазный ток (среднеквадратичное значение) 18.9 A 18,2 A 3,7%

Для количественной оценки содержания гармоник в машине измеренные напряжения и токи были преобразованы Фурье. Измерения проводились на частотах дискретизации, более чем в десять раз превышающих высшую гармонику (пятая), обнаруженная при моделировании. В измеренных номинальных токах и напряжениях нагрузки видны только составляющие основной гармоники и третьей гармоники.Моделирование также предсказывает незначительную пятую гармонику. В процентном отношении третья гармоника в измеренных токе и напряжении при номинальной нагрузке составляет 2%, в то время как моделирование предсказывает 6%. В таблице 4 показано содержание гармоник в фазном напряжении при номинальной нагрузке и без нагрузки.

Порядок гармоник напряжения Моделирование Эксперимент 3-й 4.5% 2% 5-я 0,7% 0%

Различия в измеренных и смоделированных гармониках могут быть связаны с конструктивными и модельными неточностями или различиями. Желательно, чтобы гармоники в машине были низкими, поскольку они вызывают дополнительные потери в сердечнике машины и в меди. Более того, в будущем этот тип генератора будет подключаться к выпрямителю.Роль гармоник для работы с регулируемой скоростью синхронного генератора, подключенного к диодному выпрямителю, дополнительно обсуждается в [21].

Мощность, передаваемая на номинальную нагрузку при 10 об / мин, составляет около 4,7 кВт (см. Рисунок 8). Электромагнитные потери в генераторе по результатам моделирования представлены в таблице 5. Потери в меди от измеренных токов и сопротивлений составляют около 0,5 кВт и хорошо согласуются с результатами моделирования. Моделирование предсказывает эффективность около 86% при номинальных условиях для этого генератора.

𝑃Fe Потери в металле 0,25 кВт 𝑃Cu Потери в меди 0,53 кВт 𝜂 КПД

4.3. Моделирование работы с переменной скоростью

Чтобы продемонстрировать способность генератора управлять турбиной и тормозить ее при различных скоростях потока, которые могут возникать в реках или приливных течениях, была смоделирована эффективность генератора при переменной скорости, которая показана на рисунке 9 для номинальной нагрузки и нагрузки 0.5 о.е. Видно, что КПД спроектированной машины находится в диапазоне 78–88% в диапазоне скоростей 4–20 об / мин. Поскольку различия в моделировании и измерениях для рассмотренных ранее случаев невелики, можно ожидать, что фактическая эффективность экспериментального генератора будет в том же диапазоне. Это позволило бы электрическое управление турбиной при сохранении хорошей эффективности работы. Для сравнения, моделирование падения напряжения в сети и КПД при номинальной скорости и переменной нагрузке показано на рисунке 10.Видно, что реакция якоря мала и что генератор можно использовать для управления турбиной только с небольшим снижением эффективности.

В реальных морских условиях эффективность всей системы зависит от коэффициента мощности 𝐶𝑝 турбины. Ожидаемое управление системой заключается в поддержании фиксированного передаточного числа конечных скоростей (TSR), следовательно, поддержание оптимального 𝐶𝑝 для турбины без превышения пределов кавитации путем управления нагрузкой генератора.При более высоких скоростях генератор будет поддерживать турбину на более низком TSR (и, следовательно, на более низком 𝐶𝑝), чтобы ограничить мощность, потребляемую турбиной. Следовательно, генератор будет работать как с изменяющимися скоростями, так и с различными нагрузками, чтобы контролировать TSR турбины. Эта стратегия управления была эффективно реализована в случае ветроэнергетических систем [22, 23].

Еще одним важным критерием конструкции является способность генератора эффективно тормозить турбину в предполагаемом рабочем диапазоне, чтобы исключить использование шага лопастей и механических тормозов.Чтобы проиллюстрировать это, генератор был смоделирован с резистивной сбросной нагрузкой 1,5 Ом и сравнивался с мощностью, выдаваемой гипотетической турбиной с вертикальной осью (0,35, выдача 5 кВт при 10 об / мин при потоке воды 1,5 м / с). работает с фиксированным TSR при увеличивающихся скоростях воды, см. рисунок 11. Видно, что генератор безопасно тормозит турбину на скоростях, вдвое превышающих номинальную.

5. Выводы

В этой статье представлены электрические испытания генератора прямого привода с кабельной обмоткой на постоянных магнитах мощностью 5 кВт, 10 об / мин для преобразования энергии морского тока.Испытания без нагрузки и при номинальной нагрузке сравнивались с соответствующими расчетами методом конечных элементов с использованием разработанного генератора. В обоих испытаниях также сравнивались распределения магнитного поля в воздушном зазоре. Установлено, что различия между экспериментами и расчетами не превышают 10%. Гармонический анализ показывает наличие 2% третьей гармоники. КПД спроектированной машины составляет 78–88% в диапазоне скоростей 4–20 об / мин по результатам моделирования. Низкая реакция якоря и высокая перегрузочная способность показывают, что генератор можно использовать для электрического управления и торможения турбины в предполагаемом рабочем диапазоне.

Благодарности

Д-р Арне Вольфбрандт и д-р Карл-Эрик Карлссон выражают признательность за разработку инструмента моделирования. Искренняя благодарность Ульфу Рингу за руководство и помощь во время строительных работ. Особая благодарность доктору Нельсону Титайи за интересные обсуждения, поддержку и поддержку во время написания. Экспериментальная установка финансировалась Vattenfall AB и Шведским центром преобразования возобновляемой электроэнергии (финансируется Упсальским университетом, Шведским агентством инновационных систем (VINNOVA) и Шведским энергетическим агентством (STEM)).Авторы также выражают признательность Шведскому исследовательскому совету (грант № 621-2009-4946).

Встряска энергии | Приятели науки

Есть вопросы? Обратитесь в службу поддержки клиентов.

406-256-0990 или Живой чат в

Идеально подходит для 6+ классов

На складе, готово к отправке

Это нужно быстро? Смотрите варианты доставки в корзине.

Узнайте, как магнитные поля можно использовать для создания электричества, построив свой собственный мини-генератор с двигателем! Читать Подробнее

Участники

My Science Perks получают не менее $ 0.90 обратно на этот товар. Войдите или создайте Бесплатный HST Аккаунт, чтобы начать зарабатывать сегодня

ОПИСАНИЕ

Создайте свой собственный мини-генератор с приводом от движения!

Вы когда-нибудь задумывались, что нужно для производства электричества? Ученые Science Buddies разработали этот набор, чтобы дать простое и увлекательное введение в науку о том, как магнитные поля могут использоваться для создания электричества.Вы узнаете о магнитной индукции и о том, как ее можно использовать для выработки электроэнергии.

В этот комплект входят все электронные компоненты, необходимые для создания собственного мини-генератора, активируемого движением. Простые интерактивные инструкции Science Buddies помогут вам построить базовый генератор с двигателем и поэкспериментировать с количеством генерируемой энергии. Сколько магнитов и сколько тряски потребуется, чтобы загорелся один светодиод? Как насчет двух, трех или четырех светодиодов?

Инструкции для этого набора доступны в Интернете.См. Ниже ссылки на инструкции и многое другое.

Вам также понадобятся из дома:

• Защитные очки
• Картон, лист 8,5 x 11 дюймов
• Гофрированный картон, 3 x 6 дюймов
• Ножницы
• Нож для хобби или универсальный нож
• Линейка
• Ручка или карандаш
• Скотч
• Клей для рукоделия
• Дополнительно: электрическая дрель

БЛОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Инструкции НЕ входят в комплект, но доступны в Интернете в Science Buddies.

Если у вас есть вопросы о вашем наборе, ознакомьтесь со следующей статьей часто задаваемых вопросов от Science Buddies:

СОДЕРЖАНИЕ

Каждый набор Shaking Up Some Energy содержит:

• 1 Магнитный провод 30 AWG, 1 Катушка / 4 фунта, содержащая приблизительно 800 футов проволоки
• 6 неодимовых магнитов 12 мм x 3 мм
• 10 красных светодиодных индикаторов
• 1 беспаечный макет 1,9 x 1,3 дюйма
• 2 провода с зажимом типа «крокодил»
• Мелкозернистая наждачная бумага

ТАБЛИЦА ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Описание товара

СБ-ЭНЕРШК

Технические характеристики

СОДЕРЖАНИЕ

Мы хотим, чтобы этот предмет был живым, когда вы его получите! Следовательно, нам необходимо знать, когда вы будете дома, чтобы получить его (минимизируя воздействие стихии).Пожалуйста, укажите дату доставки, среда — Пятница, это минимум 7 дней с сегодняшнего дня.

Наборы Science Kits / Наборы Science Buddies

/ science-kits /, / science-kits / science-buddies-kits /

Понятно. Наука может быть беспорядочной. Но продукты и услуги Home Science Tools справятся с этим.

Наша продукция долговечна, надежна и доступна по цене, позволяя вам перемещаться из полевых условий в лабораторию и на кухню.Они не подведут вас, с чем бы они ни боролись. Будь то (чрезмерно) нетерпеливые молодые ученые из года в год или строгие требования, которые возникают раз в жизни.

И если ваш научный запрос идет не так, как ожидалось, вы можете рассчитывать на помощь нашей службы поддержки клиентов. Рассчитывайте на дружеские голоса на другом конце телефона и советы экспертов в вашем почтовом ящике. Они не будут счастливы, пока вы не станете счастливыми.

Итог? Мы гарантируем, что наши продукты и услуги не испортят ваше научное исследование, каким бы беспорядочным оно ни было.

Вопросы? Свяжитесь с нашей службой поддержки клиентов.

«Электрический генератор» Научный проект — видео и стенограмма урока

Материалы

• Кусок картона шириной 3 дюйма и длиной 12 дюймов
• Горячий клей
• На один неодимовый магнит меньше картонного корпуса
• 200 футов медного эмалированного провода 30 калибра
• Одна лампочка на 1,5 В
• Патрон лампочки (опционально)
• Зажимы типа «крокодил» (это тоже необязательно)
• Линейка
• Карандаш
• Шило или другое приспособление для прокалывания картона

Шаги к эксперименту

1.Начните с измерения картона, чтобы создать коробку. Отметьте 3,1 дюйма, затем сделайте еще одну отметку на 4,5, 7,7 и, наконец, 8,9 дюйма.

2. Теперь сложите картон по отметкам, которые вы только что сделали, чтобы построить коробку.

• Вот небольшой совет по безопасности: горячий клей очень горячий; будьте осторожны, чтобы не попасть на кожу.

Теперь вернемся к шагам:

3. Заклейте коробку с помощью горячего клея по краям внахлест.

• Вот еще один совет по технике безопасности: шило очень острое; попросите взрослого помочь вам с этим шагом.

Вернуться к шагам:

4. Затем проколоть отверстие в центре длинной стороны коробки с обеих сторон с помощью шила.

5. Теперь вставьте гвоздь в отверстие.

• Еще один совет по технике безопасности: неодимовые магниты очень сильны; держите их подальше от всей электроники!

Теперь вернемся к шагам:

6. С помощью горячего клея прикрепите магнит к гвоздю. Убедитесь, что у магнита достаточно места, чтобы он мог свободно вращаться, но при этом максимально плотно прилегал к коробке.

7. Затем оберните проволоку снаружи коробки, закрывающей картон. Оставьте около 5 дюймов на каждом конце провода, чтобы прикрепить его к лампочке.

8. Теперь поместите лампочку в патрон (если вы его используете) и закрепите провод к патрону с помощью зажимов типа «крокодил»; и, наконец,

9. Теперь пора использовать ваш генератор! Крутите гвоздь как можно быстрее и наблюдайте, как загорится ваша лампочка.

Возможно, вам придется устранить неполадки посреди этого эксперимента.Для этого эксперимента важно использовать подходящий магнит. Бытовые магниты обычно недостаточно сильны, чтобы создать электрический ток. Также убедитесь, что вы используете медный провод, так как другие типы не будут проводить электричество. Если ваша лампочка по-прежнему не горит, проверьте соединения проводов, особенно если вы не используете держатель и зажимы из крокодиловой кожи.

Теперь, наконец, рассмотрите эти вопросы для обсуждения, просматривая и анализируя результаты своего эксперимента:

• Что произошло, когда вы закрутили гвоздь?
• Откуда взялась энергия для лампочки?

Как это работает

Во всех генераторах используется процесс, называемый электромагнитной индукцией .Электромагнитная индукция использует магнитную силу для перемещения электронов и создания электричества. Давайте посмотрим, как это работает в нашем генераторе.

Когда вы закручиваете гвоздь, он вызывает вращение магнита. Магнитное поле движется вместе с магнитом и заставляет электроны внутри провода двигаться. Движение электронов создает электричество. Электричество течет к лампочке и позволяет ей загореться.

Чем быстрее вы поворачиваете генератор, тем сильнее изменяется магнитное поле и, следовательно, вырабатывается больше электричества, а ваша лампочка становится ярче.

Краткое изложение урока

Давайте уделим несколько минут, чтобы проанализировать важную информацию, которую мы узнали об этом научном проекте по электрическому генератору, который мы исследовали. Мы сосредоточились на концепции преобразования механической энергии , или суммы потенциальной и кинетической энергии, в электрическую энергию , или энергию между заряженными частицами, и на том, как вы можете использовать электромагнитную индукцию , которая использует магнитную заставить двигаться электроны и создавать электричество.