Самодельный ветряк с аксиальным генератором на неодимовых магнитах
Живу я в маленьком городке Харьковской обл. частный дом, небольшой участок.
Сам я, как говорит сосед, ходячий генератор идей, так как практически всё в своем
хозяйстве сделано своими руками. Ветер хоть и небольшой, но практически постоянно дует, и тем самым соблазняет использовать свою энергию.
После нескольких неудачных попыток с тракторным самовозбуждающимся генератором идея создания ветрогенератора засела в мозгу еще сильнее.
Начал искать и после двух месяцев поисков в интернете, множества скачанных файлов, прочтенных форумов и советов я окончательно определился с постройкой ветрогенератора.
За основу была взята конструкция Бурлака Виктора Афанасьевича с небольшими конструктивными изменениями.
Основной задачей была постройка ветрогенератора своими руками из того материала, который есть, с минимумом затрат. Поэтому каждый, кто попытается сделать подобную конструкцию должен исходить из того материала, который у него есть, главное желание и понять принцип работы.
Для изготовления ротора использовал листовой кусок метала толщиной 20 мм. (что было) с которого по моим чертежам кум выточил и разметил на 12 частей два диска диаметром 150 мм. и еще один диск под винт который разметил на 6 частей диаметром 170 мм.
Генератор будет на неодимовых магнитах
Купил через Интернет 24 шт. дисковых неодимовых магнита размером 25х8 мм, которые приклеил к дискам, (очень выручила разметка). Осторожно, не подставляете пальцы, неодимовые магниты очень мощные! (Возможно применение в данной схеме магнитных секторов дало бы лучшие результаты. Примечание администрации.)
Перед тем как приклеить неодимовые магниты к стальному диску маркером нанесите на них обозначение полярности, это очень поможет вам избежать ошибок при установке. После размещения неодимовых магнитов (12 шт. на диск и чередуйте полярность), до половины залил их эпоксидной смолой.
Кликните по картинке что бы посмотреть в полном размере.
Для изготовления статора использовал эмаль-провод ПЭТ-155 диаметром 0,95 мм (купил на частном предприятии Хармедь). Намотал 12 катушек по 55 витков каждая, толщина обмоток получилась 7 мм. Для намотки изготовил несложный разборный каркас. Намотку катушек делал на самодельном намоточном станке (делал ещё во времена застоя).
Затем разместил 12 катушек по шаблону и зафиксировал их положение изолентой на тканевой основе. Выводы катушек распаял последовательно начало с началом, конец с концом. Я использовал 1-фазную схему включения.
Для изготовления формы под заливку катушек эпоксидной смолой склеил две прямоугольные заготовки 4-х мм фанеры. После высыхания получилась прочная 8 мм заготовка. С помощью сверлильного станка и приспособления (балерина) вырезал в фанере отверстие диаметром 200 мм, а из вырезанного диска вырезал центральный диск диаметром 60 мм. Заранее заготовленные ДСП заготовки прямоугольной формы обтянул плёнкой и по краях закрепил стиплером, затем по разметке разместил вырезанный центр (обтянутый скотчем), а также вырезанную заготовку, обмотанную скотчем.
Форму до половины залил эпоксидной смолой, на дно положил стеклоткань, затем катушки, сверху стеклоткань, долил эпоксидную смолу, немного выждал и сверху сдавил вторым куском ДСП также обтянутым пленкой. После застывания извлёк диск с катушками, обработал, покрасил, просверлил отверстия.
Ступицу, а также основу поворотного узла изготовил с буровой трубы НКТ с внутренним диаметром 63 мм. Были изготовлены гнёзда под 204 подшипник и приварены к трубе. С задней стороны тремя болтами прикручена крышка с прокладкой из маслостойкой резины, с передней стороны прикручена крышка с сальником. Внутрь, между подшипниками, через специальное отверстие залил автомобильное полусинтетическое масло. На вал надел диск с неодимовыми магнитами, причем поскольку паз под шпонку сделать не было возможности на валу сделал углубления на половину диаметра шарика с 202 подшипника т.е. 3,5 мм, а на дисках высверлил паз 7 мм. сверлом предварительно выточив баночку и запрессовал её в диск. После извлечения баночки в диске получился ровный, красивый паз под шарик.
Далее закрепил статор тремя латунными шпильками, вставил промежуточное кольцо с расчетом чтобы статор не затирало и надел второй диск с неодимовыми магнитами (магниты на дисках должны иметь противоположную полярность, т. е. притягиваться) Здесь очень осторожно с пальцами!
Изготовление турбины и мачты ветрогенератора
Винт изготовил с канализационной трубы диаметром 160 мм.
Кстати неплохой получается винт. Поэтому принципу изготовлена последняя турбина из алюминиевой трубы 1,3 м. (смотрите выше)
Разметил трубу, болгаркой вырезал заготовки, по концах стянул болтами и електро-рубанком обработал пакет. Затем раскрутил пакет и каждую лопасть обработал отдельно, подгоняя вес на электронных весах.
Защита от ураганного ветра выполнена по классической зарубежной схеме, т. е. ось вращения смещена от центра. Вот ссылка на сайт www.otherpower.com/otherpower_wind.html
Желающие узнать больше здесь найдут все интересующие вопросы, причем совершенно бесплатно! Мне этот сайт помог очень здорово особенно с чертежами хвоста. Вот пример чертежей с этого сайта.
Свой хвост ветряка я подгонял методом подпиливания.
Вся конструкция насажена на два 206 подшипника, которые закреплены на оси с внутренним отверстием под кабель и приваренной к двухдюймовой трубе. Подшипники плотно входят в корпус ветроустановки, что позволяет без каких либо усилий и люфтов свободно поворачиваться конструкции. Кабель проходит внутри мачты к диодному мосту.(выше смотрите чертежи)
на фото первоначальный вариант
Для изготовления ветро-головки, не учитывая двух месяцев поиска решений, ушло полтора месяца, сейчас у нас февраль месяц, снег и холод похоже за всю зиму, поэтому основных испытаний еще не проводил, но даже на этом расстоянии от земли автомобильная лампочка 21 ватт перегорела. Жду весны, готовлю трубы под мачту. Эта зима пролетела у меня быстро и интересно.
Видео можно просмотреть здесь:
Небольшая модернизация ветрогенератора
Прошло немного времени с того момента когда разместил на сайте свой ветряк, но весна так толком и не пришла, землю копать чтобы замуровать стол под мачту еще нельзя — земля мёрзлая да и грязь везде, поэтому времени для испытаний на временной 1,5 м.
После первых испытаний винт случайно зацепил трубу, это я пытался зафиксировать хвост, чтобы ветряк не уходил из под ветра и посмотреть какая будет максимальная мощность. В итоге мощность успел зафиксировать примерно ватт 40, после чего винт благополучно разлетелся в щепки. Неприятно, но наверное полезно для мозгов. После этого я решил поэкспериментировать и намотал новый статор, ротор с неодимовыми магнитами оставил без изменений. Для этого изготовил новую форму под заливку катушек. Форму тщательно смазал автомобильным литолом, чтобы лишнее не пристало. Катушки генератора теперь немного уменьшил по длине, благодаря чему в сектор теперь поместилось 60 витков 0,95 мм. толщина намотки 8 мм. (в конечном итоге статор получился 9 мм), причем длина провода осталась прежней.
Винт теперь сделал с более прочной трубы 160 мм. и трехлопастным, длина лопасти 800 мм.
Новые испытания сразу показали результат, теперь ветрогенератор выдавал до 100 ватт, галогенная автомобильная лампочка в 100 ватт горела в полный накал, и чтобы её не спалить на сильных порывах ветра лампочку отключал.
Замеры на автомобильном аккумуляторе 55 А.ч.
Теперь окончательные испытания на мачте, результат опишу позже.
Ну, вот уже середина августа, и как я обещал, попытаюсь закончить эту страничку. Сначала то, что пропустил
Мачта один из ответственных элементов конструкции, требует особого внимания.
Один из стыков (труба меньшего диаметра входит внутрь большей) и поворотный узел
Теперь остальное, турбина ветрогенератора
3-х лопастная турбина (рыжая канализационная труба диаметром 160 мм.)
Начну с того, что сменил несколько турбин и остановился на 6-ти лопастной, сделанной из алюминиевой трубы диаметром 1,3 м. хотя большую мощность давал винт с ПВХ трубы 1,7 м.
Котроллер для генератора
Основная проблема была в том чтобы заставить заряжаться АКБ от малейшего вращения втурбины и вот здесь на помощь пришел блокинг генератор который даже при входном напряжении в 2 v дает заряд АКБ — пускай маленьким током, но лучше чем разряд, а на нормальных ветрах вся энергия на АКБ поступает через VD2 (смотрите по схеме), и идет полноценный заряд.
Конструкция собрана прямо на радиаторе полунавесным монтажом
Контроллер заряда тоже использовал самодельный, схема простая, слепил как всегда с того, что было под рукой, нагрузкой служит два витка нихромового провода (при заряженном АКБ и сильном ветре нагревается до красна) Все транзисторы ставил на радиаторы (с запасом), хотя VT1 и VT2 практически не греются, а вот VT3 на радиатор ставить обязательно! (при продолжительном срабатывании контролёра VT3 греется прилично)
Схема Контроллера генератора
фото готового Контроллера ветрогенератора
Схема подключения ветряка к нагрузке выглядит так:
Фото готового системного блока ветрогенератора
Нагрузкой у меня как и планировалось, является свет в туалете и летнем душе + уличное освещение (4 светодиодные лампы которые включаются автоматически через фотореле и освещают двор целую ночь, с восходом солнца опять срабатывает фотореле которое отключает освещение и идет заряд АКБ. И это на убитой АКБ (в прошлом году снял с авто) на фото снято защитное стекло (в верху фотодатчик).
Фотореле купил готовое для сети 220 V и переделал своими руками на питание от 12 V (перемкнул входной конденсатор и последовательно стабилитрону подпаял резистор в 1К)
Теперь самое ГЛАВНОЕ!
По своему опыту советую для начала сделать небольшой ветряк, набраться опыта и знаний и понаблюдать что можно поиметь с ветров вашей местности, ведь можно потратить кучу денег, сделать мощный ветрогенератор, а силы ветра не хватит чтобы получать те же 50 ватт и будет ваш ветряк типа подводной лодки в гараже.
Характеристика ветра. Шкала Бофорта
Основной характеристикой ветра является его скорость. Единицей измерения принято считать расстояние, пройденное частицами воздушных масс за единицу времени. В системе измерений СИ скорость ветра измеряется метрами, пройденными воздушными массами за 1 секунду — м/с.
Прибор, при помощи которого осуществляется измерение скорости ветра, называется АНЕМОМЕТР. Но оценить скорость ветра приблизительно можно и по внешним сравнительным признакам, приведенным в таблице Бофорта.
Баллы по шкале Бофорта | Характеристика силы ветра | Скорость ветра м/сек. | Скорость ветра км/час | Объективное проявление |
0 | Штиль | 0-0,2 | 0-06,7 | Дым поднимается вертикально |
1 | Тихий | 0,3-1,5 | 1,08-5,4 | Дым начинает отклоняться от вертикального положения, флюгеры, даже самые чувствительные, не вращаются |
2 | Легкий | 1,6-3,3 | 5,76-11,9 | Движение ветра ощущается лицом, шелест листьев, приводятся в движение флюгеры, ветрогенераторы входят в рабочий режим |
3 | Слабый | 3,4-5,4 | 12,24-19,4 | Листья и самые тонкие ветки деревьев колышутся, развеваются флаги, установленные на высоте |
4 | Умеренный | 5,5-7,9 | 19,8-28,4 | Ветер поднимает пыль и мелкие бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев |
5 | Свежий | 8-10,7 | 28,8-38,5 | Качаются тонкие стволы деревьев диаметром 2-4 см, на морских волнах появляются гребешки, ветрогенераторы выходят на максимальную мощность |
6 | Сильный | 10,8-13,8 | 38,8-49,9 | Качаются толстые сучья деревьев диаметром 6-8 см, слышен шум ветра в телеграфных проводах |
7 | Крепкий | 13,9-17,1 | 50,04-61,6 | Качаются стволы деревьев в верхней их части, идти против ветра неприятно |
8 | Очень крепкий | 17,2-20,7 | 61,92-74,5 | Ветер ломает сухие сучья деревьев, идти против ветра очень трудно |
9 | Шторм | 20,8-24,4 | 74,8-87,8 | Небольшие повреждения, ветер срывает незакрепленные дымовые колпаки и ветхую черепицу |
10 | Сильный шторм | 24,5-28,4 | 88,2-102,2 | Разрушения кровельных покрытий и неукрепленных конструкций, ослабленные деревья вырываются с корнем, автоматическое отключение ветрогенераторов |
11 | Жестокий шторм | 24,5-32,6 | 102,6-117,4 | Большие разрушения на значительном пространстве |
12 | Ураган | 32,7 и выше | 117,7 и выше | Огромные разрушения, серьезно повреждены здания, строения и дома, деревья вырваны с корнями. |
Простейший анемометр. Квадрат сторона 12 см. на 12 см. На нитке 25 см. привязан теннисный шарик.
Мы никогда не задумываемся насколько сильным бывает даже маленький ветерок, но стоит посмотреть с какой скоростью иногда раскручивается турбина и сразу понимаешь какая это мощь.
Процесс модернизации ветряка закончен, так он выглядит на данном этапе. На видео его рабочий режим (снимал фотокамерой, поэтому видна дискретность винта, на самом деле он крутится как подорванный). На очень малых ветрах работает блокинг-генератор.
Всем удачи!!!
Яловенко В.Г.
Статья размещена с разрешения автора, оригинал здесь: http://valerayalovencko.narod2.ru/
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:
- Низкая себестоимость;
- Отличные показатели работоспособности;
- 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. 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.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 на неодимовых магнитах своими руками
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.
к содержанию ↑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.
к содержанию ↑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.
к содержанию ↑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.
к содержанию ↑Как повысить мощность ветряка?
Для подъема мощности ветрогенератора 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.
Самодельный генератор из неодимовых магнитов для ветряка: схема, фото и описание
Как сделать низкооборотный генератор для ветряка из неодимовых магнитов. Самодельный генератор для ветряка, схемы, фото, видео.
Для изготовления самодельного ветряка в первую очередь требуется генератор, при чём, предпочтительней низкооборотный. В этом и заключается основная проблема, найти такой генератор достаточно сложно.Первое что приходит в голову, взять стандартный автомобильный генератор, но все автомобильные генераторы рассчитаны на высокие обороты, зарядка аккумулятора начинается от 1000 об/мин. Если установить автогенератор на ветряк, то достичь таких оборотов будет сложно, понадобится делать дополнительный шкив с ременной или цепной передачей, всё это усложняет и утяжеляет конструкцию.
Для ветряка нужен низкооборотный генератор, оптимальный вариант генератор аксиального типа на неодимовых магнитах. Поскольку таких генераторов по доступной цене в продаже практически нет, аксиальный генератор можно изготовить самостоятельно.
Самодельный генератор для ветряка из неодимовых магнитов.
Для изготовления генератора аксиального типа понадобятся:
- Ступица от авто, тормозные диски.
- Неодимовые магниты.
- Медная проволока (0,7мм).
- Эпоксидная смола.
- Крепёжные элементы.
Генератор аксиального типа для ветряка представлен на схеме.
В данном случае в роли статора будет диск с катушками, ротором будут два диска с постоянными магнитами. При вращении ротора в катушках статора будет генерироваться ток, который нужен нам для зарядки аккумуляторов.
Самодельный генератор: изготовление статора.
Статор – неподвижная часть генератора состоит из катушек, которые размещаются напротив магнитов ротора. Внутренний размер катушек обычно равен внешнему размеру магнитов, которые используются в роторе.
Для намотки катушек можно изготовить простое приспособление.
Толщина медной проволоки для катушек примерно 0,7 мм, количество витков в катушках нужно подсчитывать индивидуально, общее количество витков во всех катушках должно быть не менее 1200.
Катушки размещаются на статоре, выводы катушек можно подключить двумя способами, в зависимости от того на сколько фаз будет генератор.
Трёхфазный генератор будет более эффективным для ветрогенератора, поэтому рекомендуется соединить катушки по типу звезда.
Чтобы катушки зафиксировать на статоре их заливают эпоксидной смолой. Для этого нужно сделать форму для заливки из куска фанеры, чтобы жидкая смола не растеклась, нужно сделать борта из пластилина или аналогичного материала. На этом этапе нужно предусмотреть проушины для крепления статора.
Важно чтобы получилась идеально ровная плоскость, поэтому перед заливкой матрицу с катушками нужно установить на ровную поверхность. Катушки перед заливкой нужно тщательно проверить мультиметром и выложить на матрицу по кругу с таким расчётом, чтобы потом магниты ротора находились напротив катушек.
В матрицу заливается жидкая эпоксидная смола по уровень края катушек, перед заливкой форму нужно смазать вазелином.
Когда смола полностью застынет, матрицу разбираем и извлекаем готовый статор с катушками.
Статор фиксируется на корпусе генератора с помощью болтов или шпилек с гайками.
Самодельный генератор: изготовление ротора.
В этой конструкции ротор будет двусторонним, статор с катушками будет посредине между вращающимися дисками с магнитами.
На каждом диске ступицы нужно по кругу расположить магниты, в последовательности поочерёдно меняя полюса.
Когда диски ротора будут установлены, магниты должны быть направлены друг к другу разными полюсами.
Магниты нужно приклеить к дискам суперклеем и залить эпоксидной смолой, верхняя часть магнитов должна остаться непокрытой.
Изготовление ротора для самодельного генератора видео.
Чтобы закрепить статор на ветрогенераторе нужно изготовить металлическое основание, статор крепится к нему с помощью болтов или шпилек.
Собираем всю конструкцию, при этом нужно оставить минимальный зазор между статором ротором, чем меньше зазор, тем эффективней генератор будет вырабатывать энергию. На выход из катушек нужно подключить диодный мост.
В итоге у вас получится аксиальный генератор на неодимовых магнитах. Самодельный генератор может работать на низких оборотах и при этом вырабатывать достаточно энергии для зарядки аккумуляторных батарей, что немаловажно при установке ветогенератора в районах, где преобладают слабые ветра.
Генератор для ветряка видео.
Самодельный генератор на неодимовых магнитах
Неодимовые магниты позволяют создавать мощные источники энергии с высоким КПД, которые можно приводить в действие мускульной силой, ветром, водой и другими средствами. В этой статье рассмотрим трехфазный самодельный генератор на неодимовых магнитах. Приобрести их можно в китайском интернет-магазине. Этим устройством можно заряжать АКБ автомобиля, переносные телевизоры, ноутбуки и другие энергетически “прожорливые” устройства. Если нет желания или времени делать генератор вручную, то можно взять и готовый электрогенератор в интернет-магазине.
Генератор на неодимовых магнитахГенератор имеет ручной привод, но можно поменять его на другой, например на привод от ветроустановки. Ручной привод имеет повышающую передачу один к восьми. При использовании его нужно жестко крепить с столу, это позволит интенсивно его вращать и извлечь до 100 ватт электроэнергии. По сравнению с генератором на моторе, аппарат имеет значительно более высокий КПД преобразования механической энергии в электрическую и заряжать с его помощью можно не только мобильники, но и ноутбуки. Напряжение, которое он выдает при ручном вращении 12 вольт, ток 2 ампера.
Устройство генератора. Примерно с 16-й минуты на ролике показано устройство генератора на неодимовых магнитах.
Механизм привода использован от настольного точильного аппарата. Для соединения его с генератором сделана переходная втулка. Важно, чтобы при соединении этих частей была соблюдена соосность.
Собственно генератор собран на основе мощных неодимовых магнитов, размером 15 мм в диаметре, 5 мм толщиной. Рабочая часть находится на стойках, которые устанавливаются на основание и крепятся на болты. Для уменьшения трения внутри отверстий стоек встроены маленькие подшипники.
Ротор
Ротор состоит из оси, на которую установлены 2 диска с магнитами. Магниты стоят на диске поочередно, они крепятся без использования клея, а держатся на железном диске силой магнитного притяжения. На каждом диске стоят по 12 магнитиков.
Для обеспечения точности установки магнитов, сделана пластиковая обойма с высверленными выемками для магнитов.
Статор состоит из 9 катушек, по 3 катушки на каждую фазу. В приведенной модели медный провод 0,4 -0,5 мм. Автор данного устройства (Игорь Белецкий рекомендует оптимальную толщину 0,5 мм). Тонкий провод повысит напряжение, но снизит ток. Толстый провод повысит ток, понизит напряжение.
Статор
Количество витков от 100 до 200. От количества витков также зависит напряжение и ток. Чем больше витков, тем больше напряжение, но тем меньше ток. Схема соединения катушек использована стандартная, в интернете ее можно найти. В данной конструкции классическое соединение “звезда”. На выходе диодный мостик для выпрямления тока.
При сборке генератора очень важно, чтобы магниты попадали строго в центры катушек.
Такое устройство можно использовать в генераторах на основе мотора Стирлинга.
Ветрогенератор своими руками для частного дома
«Нам электричество сделать всё сумеет …» — так пели студенты электротехнических ВУЗов середины прошлого века. В этой юмористической «оде» электричеству отведено много фантастики, но сегодня мы можем с уверенностью сказать, что современный человек без электричества просто пропал бы. Если свечи и могли бы нам заменить «лампочку Ильича», то как быть со всем остальным?
К настоящему времени человеком открыты разные способы получения электрического тока:
- гальванические элементы, в которых химическая энергия преобразуется в электрическую;
- термогенераторы, в которых в электричество преобразуется тепловая энергия;
- солнечные батареи, где в электроэнергию преобразуется солнечная энергия.
Каждый из таких источников имеет свои достоинства и недостатки. Однако преимущественное распространение получили генераторы, в которых механическая энергия преобразуется в энергию переменного электрического тока. Это так называемые индукционные генераторы, действие которых основано на явлении электромагнитной индукции.
Немного истории и теории
Вспомним немного школьный курс физики, из которого нам известно, что явление электромагнитной индукции было открыто в 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем. А заключается оно в следующем: при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, в этом контуре возникает электрический ток.
То есть в простейшем виде такой генератор выглядит как рамка, помещенная в поле постоянного магнита, вращающаяся под действием механической силы. Однако такой тип генератора переменного тока с неподвижной магнитной системой (индуктором) и вращающимися витками проводника (якорем) применяется очень редко. Связано это с тем, что для отведения тока от движущейся катушки требуются подвижные контакты, а при токе высокого напряжения в таких контактах будет иметь место сильное искрение. Поэтому в подавляющем большинстве индукционных генераторов переменного тока обмотку (якорь), в которой наводится ток, делают неподвижной и называют статором, а вращают магнитную систему (индуктор), который называют ротором. В мощных генераторах магнитное поле создают обычно с помощью электромагнита, питаемого от источника постоянного тока — возбудителя.
Однако с появлением магнитов из сплава неодим-железо-бор, которые по своим характеристикам значительно превосходят другие виды постоянных магнитов, появилась возможность изготавливать ротор генератора на основе постоянных магнитов. Неодимовые магниты, разработанные в 70–80-е годы прошлого века, отличаются высокими и стабильными магнитными свойствами при малых размерах.
Теперь несколько слов о механической энергии, которую генератор преобразует в электричество. Для вращения ротора генератора используются энергия воды (гидрогенераторы), энергия пара (парогенераторы). Существуют генераторы, работающие от дизельных и бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Забота же об окружающей среде и об экономии собственных средств заставила человека вспомнить о таком «неутомимом работнике» как ветер. С незапамятных времен люди использовали энергию ветра для движения кораблей и для превращения зерна в муку. Современные ветряные двигатели для электрогенераторов ведут свою родословную именно от ветряных мельниц. Соединив ветряной двигатель (ветряк) с электрогенератором, изготовленным с применением современных магнитов, получим ветрогенератор на неодимовых магнитах — экологически безопасный и экономичный источник электрической энергии.
Чем хорош ветрогенератор
Сегодня даже заядлый скептик не будет оспаривать пользу этого вида источников переменного тока.
Конечно, величины напряжения, мощности и тока, полученных от генератора для ветряка, сделанного своими руками не позволят запитать все электроприборы в достаточно большом загородном доме. Но вот снабдить электричеством небольшой дачный домик, особенно если он расположен далеко от электрической сети, вполне рациональное решение. И даже если только часть потребляемой электроэнергии для дома вы получите от ветряка, то в перспективе экономия будет ощутимой.
Кроме того, сделать генератор для ветряка — это интересная творческая работа, выполнив которую вы по праву сможете гордиться собой.
Из чего состоят ветрогенераторы и какие они бывают?
Обязательными элементами такого ветрогенератора на магнитах являются:
1) Мачта, на которой установлены ветровое колесо и генератор. Ее высота выбирается исходя их конкретных природных условий и потребностей человека.
2) Двигатель для ветряка — ветровое колесо с лопастями, которое преобразует движение ветра во вращательное движение вала ротора генератора.
3) Генератор, вырабатывающий переменный электрически ток, величина которого зависит и от параметров статора и ротора генератора, и от скорости вращения ветрового колеса, дающего движение ротору.
Кроме того в состав системы могут входить ряд вспомогательных устройств, обеспечивающих управление работой системы и улучшающие качество получаемого тока: контроллер, аккумуляторные батареи, преобразователи, стабилизаторы.
В зависимости от направления оси вращения различают два типа ветрогенераторов — вертикальные и горизонтальные.
Горизонтальные (пропеллерные) имеют больший КПД, но они более сложны по конструкции, так как включают систему, ориентирующую пропеллер по ветру. Изготовление таких ветрогенераторов сложнее, а работают они только при достаточно больших скоростях ветра. Кроме того, ветряки с горизонтальной осью вращения требуют достаточно большого пространства, а модели с вертикальной осью вращения значительно компактнее.
Вертикальные ветряки проще по конструкции, дешевле, но их КПД ниже.
Но обратимся к сердцу любого ветряка — электрогенератору переменного тока, ротор которого выполнен на неодимовых магнитах.
Как собрать генератор на магнитах
Собираем ротор
Ротор такого магнитного ветрогенератора конструктивно представляет собой сборку из двух стальных дисков, расположенных параллельно друг другу. Диски жестко скреплены между собой через распорную втулку и установлены на валу, вращение которого обеспечивает турбина ветряка. Можно рекомендовать сделать ротор из автомобильной ступицы в сборе с тормозными дисками. Это надежная и хорошо сбалансированная основа для ротора. Дешевле будет взять б/у ступицу. В этом случае ее необходимо разобрать, тщательно почистить, проверить и смазать подшипники. Можно диски для ротора изготовить самостоятельно из низкоуглеродистой стали. Конечно, можно взять и другой материал, но следует учесть, что при использовании немагнитного материала эффективность генератора значительно снижается.
По периметру каждого диска располагаются магниты. Какие магниты нужны для ветрогенератора? Можно взять дисковые, прямоугольные, но наилучший эффект дают неодимовые магниты-сектора. Их размер и количество могут быть разными в зависимости от вашей цели и возможностей. Однако число пар полюсов магнитов должно быть четным, причем для однофазного генератора их должно быть столько же, сколько и катушек в статоре, а для трехфазного — четыре или две пары на три катушки. Магниты по периметру диска устанавливаются с чередованием полюсов: N–S–N–S…. Для этого предварительно следует изготовить шаблон, где точно обозначить место каждого магнита.
Размеры дисков ротора рассчитываются, исходя из размеров магнитов и их количества. Толщина диска для ротора должна быть порядка толщины магнита.
Магниты приклеиваются к диску суперклеем, а затем диск заливается эпоксидной смолой. Чтобы избежать ее стекания по внутренней и наружной окружности диска делаются бортики из скотча, пластилина или другого подручного материала. Перед тем, как залить диск эпоксидкой рекомендуем пометить на каждом диске по магниту, полюса которых направлены встречно, чтобы затем не перепутать при сборке. При сборке генератора следует следить за тем, чтобы магниты на дисках ротора располагались точно напротив и были направлены противоположными полюсами друг к другу. Схематический чертеж ротора ветряка с распределением магнитных силовых линий представлен на рис. 1.
Рис. 1
Изготовление статора ветрогенератора
Теперь сформированное магнитное поле нужно преобразовать в электричество. Для этого служит статор — неподвижная обмотка из медного провода, расположенная так, чтобы силовые магнитные линии, образуемые магнитами ротора, при его вращении пересекали провода обмотки.
Статор генератора располагается в зазоре между дисками ротора. Состоит он из неподвижных плоских катушек без сердечников. В каждой катушке при пересечении силовыми линиями магнитного поля возникает ЭДС индукции, переменная по величине и направлению. Величина напряжения, значит, и эффективность ветрогенератора, зависят от скорости вращения ротора, от количества витков в каждой катушке, от числа самих катушек и диаметра медного провода, используемого для их изготовления.
Генератор может быть однофазным или трехфазным. Первый проще, но второй предпочтительнее по двум причинам. Во-первых, в ветряке с трехфазной схемой генератора отсутствуют вибрации, которыми в нагруженном состоянии грешит однофазный. Кроме того, трехфазный генератор эффективнее однофазного более чем в 1,5 раза.
Расчет числа и параметров катушек для ротора ведется исходя из числа магнитов, их ширины, выбранного соотношения 4/3, или 2/3 и диаметра провода.
Если для обмотки взять тонкий провод, то катушки статора можно намотать с большим количеством витков, напряжение на выходе генератора будет более высоким, но его нагрузочная способность ниже. При использовании более толстого провода с меньшим сопротивлением в зазоре для статора поместятся обмотки с меньшим числом витков, в результате выходное напряжение будет ниже, но выше нагрузочная способность. Форма катушек определяется формой магнитов, а оптимальной толщиной статора считается величина, равная толщине магнитов. Число витков каждой катушки получается делением общего числа витков обмотки на число катушек, а общее число витков обмотки статора определяется, исходя из ЭДС, величины магнитной индукции, средней скорости вращения ротора.
Намотав катушки, их раскладывают на предварительно подготовленном шаблоне с размеченными секторами, соединяют между собой в зависимости от выбранной схемы. В однофазном варианте все катушки соединяются между собой последовательно. При этом нужно учесть, что токи в соседних катушках будут иметь противоположные направления, поэтому соединяются начало с началом соседней, а конец с концом следующей. Провода от начала первой и конца последней катушек выводятся наружу. При трехфазном варианте между собой соединяются каждая третья катушка. Провода каждой фазы выводятся наружу и впоследствии соединяются звездой или треугольником. Схемы соединения обмоток генератора представлены на рис. 2.
Рис. 2
Для прочности под катушки и на них кладется стеклоткань, и вся конструкция заливается эпоксидной смолой. После ее застывания сверлятся отверстия для крепежных болтов.
Оба диска ротора устанавливаются на валу с двух сторон от статора на расчетном расстоянии, на передний диск ротора крепится ветроприемное устройство.
Заглянем в будущее
Человеческая мысль не стоит на месте и самые распространенные сегодня горизонтальные ветрогенераторы постепенно уступают свое место вертикальным. Связано это с появлением технологии магнитной левитации, или так называемых ветрогенераторов на магнитной подушке. В такой конструкции лопасти крыльев при малых габаритах максимально используют энергию ветра, то есть КПД тут будет значительно выше.
Первенство в применении этой технологии принадлежит китайцам, но сейчас во многих странах мира инженеры работают над созданием мощных ветрогенераторов с магнитной левитацией, позволяющих осуществить переход к источникам возобновляемой энергии в промышленном масштабе.
Генератор на неодимовых магнитах
Неодимовые магниты применяются не только в сувенирной продукции. Материал нашел применение во многих областях электротехники из-за качественного сцепления между отдельными деталями.
Ветрогенератор тока своими руками
С помощью этого материала можно создать мощный автономный источник электрической энергии – тихоходный магнитный генератор. Такие конструкции обладают высоким КПД. Для запуска необходима энергия ветра, воды или др.
Неодимовые магниты применяются во многих областях электротехники
Преимущества установок:
- экономия электрической энергии;
- возможность подключать портативные электронные устройства и электроинструменты;
- возможность изготовления своими руками.
Генератор на неодимовых магнитах используют для:
- подзарядки аккумуляторных батарей авто;
- подключения низковольтных бытовых электроприборов и портативной компьютерной техники;
- создания автономных источников электрической энергии для дачных и садовых домиков.
Трехфазный генератор на неодимовых магнитах
Ветрогенераторы на альтернативных источниках приобрели широкую популярность за счет своей надежности, высокого КПД и практичности.
Благодаря внедрению в конструкцию неодимовых магнитов (принцип магнитной левитации) стало возможно сооружать более совершенные вертикальные модели, которые используют свободное инерционное вращение лопастей.
Новые модели не содержат редукторы, т.к. многополюсность установки обеспечивает необходимое напряжение при малом числе оборотов, а применение лопастей улучшенной формы позволяет выдавать полную мощность установки уже при скорости ветра 4 м/c.
Конструкции современных вертикальных ветрогенераторов не имеют повышенной нагрузки на подшипники, из-за чего возникало большое трение и снижение общего КПД установки.
Ветрогенератор тока своими руками – мотор для конструкции
Где можно использовать ветрогенератор:
- садовые и дачные дома, квартиры;
- здания и сооружения;
- магазины, небольшие промышленные установки, рекламные щитки и др.
Преимущества ветрогенераторов на постоянных магнитах:
- минимальные потери на трение;
- длительный срок эксплуатации;
- отсутствие шума при работе и вибрации;
- снижение экономических затрат на установку;
- отсутствие необходимости постоянного обслуживания установки;
- существует ряд моделей с инвертором для зарядки аккумуляторной батареи.
Покупка ветрогенераторов оправдана при больших нагрузках и постоянной эксплуатации электроустановки. Для частных домов, а также для электроснабжения маломощных потребителей целесообразно сооружать ветрогенератор своими руками.
Ветрогенератор состоит из нескольких основных узлов: статора и ротора (3-6 лопастей), на который действуют ветровые нагрузки. При вращении ротора появляется магнитное поле и ЭДС. Трехфазные модели абсолютно бесшумны при любых погодных условиях.
Самодельные конструкции изготавливают одного типа – аксиального. При наличии необходимых деталей самостоятельно изготовить магнитный генератор не сложно.
Мало,- и среднемощные модели изготавливают с длиной лопасти до трех метров.
Ветрогенератор на постоянных магнитах, изготовленный своими руками, может быть выполнен с одинарным или двойным креплением для мощных моделей (большой мотор), также в них дополнительно применяют ферритовые магниты.
Монтаж ротора
Если для создания ветрогенератора используются детали от автомобиля, необходимо их подготовить. Ступицы очистить от краски, грязи, и смазки, обезжирить стальной щеткой. По завершении работ поверхность ступицы также следует заново окрасить для увеличения срока эксплуатации. На диск от авто необходимо установить и приклеить неодимовые магниты, обычно 30 шт. При необходимости получить более мощную установку, требуется большее количество магнитов.
Число полюсов для однофазных установок равно числу магнитов, для трехфазной нагрузки – это соотношение три к четырем.
Катушки для статора ветрогенератора
Детали автомобиля ступица с дисками тормоза – мощные сбалансированные конструкции, на основе которых можно изготовить долговечную ветрогенераторную установку.
Неодимовые магниты в установке
Для стандартной модели используют плоские магниты диаметром 25мм, высотой не более 8мм в количестве 20 шт. на каждом диске. Количество для каждой установки определяется чертежом ступицы. На поверхности не должно оставаться полых промежутков.
Монтаж заключается в приклеивании магнитов по кругу, чередуя полюса. После застывания конструкцию необходимо залить эпоксидной смолой. Края диска обрамляют шпоном, пластилином или плотным картоном. Для монтажа следует применять качественный клей, который необходимо проверить на прочность.
В конструкции ветрогенератора неодимовые магниты – самая важная и дорогая деталь. Поэтому к выбору количества и размеров следует подходить ответственно.
Количество фаз
Изготавливают оборудование двух типов:
- Однофазные. Сооружаются для обеспечения электроэнергией маломощных установок. Главным недостатком этого типа является чрезмерные шумы из-за непостоянства нагрузки и скачкообразности амплитуды статора.
- Трехфазные. При этом обеспечивается постоянство нагрузки: при падении тока в одной фазе, на другой происходит его возрастание (компенсация фаз). Благодаря бесшумной работе генератора ветрогенератор имеет больший срок эксплуатации. Эффективность трехфазных моделей до 50% больше, чем нескольких однофазных при тех же условиях работы.
Трехфазные тихоходные ветрогенераторы предпочтительнее, т.к. такие конструкции более устойчивы к ветровым нагрузкам и внешним вибрациям.
Намотка катушки
Для эффективной работы генератора необходимо произвести расчет статорных катушек.
Намотка катушек производится проводами большого сечения для того, чтобы снизить сопротивление на генераторе. Для этого используют специальные оправы или станки. Вытянутость катушки обеспечивает большее количество витков проволок. Ширина отверстия подбирается не менее ширины магнитов. Толщина статора соответствует толщине магнитов.
Форма магнитов произвольная:
- прямоугольная, поле которых вытянуто по длине;
- круглая, в которых поле сосредоточено в центре.
Тихоходные модели обеспечивают напряжение 12 В уже со 100 оборотов лопастей в минуту. При этом такая модель должна иметь около 1200 витков, равномерно распределенных по плоскости кольца.
Измерение тока в моделях, сделанных своими руками, производится без нагрузки. Реальный показатель, который будет производить установка, меньше, в связи с потерями на диодном мосту и проводах.
Большее число полюсов увеличивает частоту тока и мощность установки. Расчет количества витков должен соответствовать необходимым параметрам системы.
После изготовления статора необходимо приступить к изготовлению мачты и установке платформы.
Мачта, винт и платформа ветряка
Винт ветряка выполняется из ПВХ-труб диаметром 160 мм, также встречаются конструкции из алюминиевых сплавов и стали. Оптимальное количество лопастей – 6 шт.
Высота стандартной мачты ветряка – 6 м. Установка на более высокой отметке позволяет обеспечить большую скорость движения лопастей. На высоту мачты также влияет местная застройка. Необходимо обеспечить установку конструкции на высоте, при которой движению лопастей не будут препятствовать стены зданий и ветки деревьев. Если установка предполагается на открытой незастроенной площадке, высота может быть небольшая.
Установка ветрогенератора на мачту
Под мачту необходимо вырыть котлован, установить стальную трубу большого диаметра, на которую дальше будет установлена платформа (приварена). Поднимать вертикально мачту необходимо ручной лебедкой, т.к. вес металлической конструкции с оборудованием достаточно большой.
Трубу следует забетонировать. Для обслуживания ветрогенератора необходимо использовать таль.
Повышение мощности ветрогенератора
- Включение в схему дополнительных магнитов. На поверхность существующих доклеить равное или меньшее количество магнитов.
- Правильное конструирование лопастей ветряка. Неточности могут привести к увеличению сопротивления на лопатках и снижению эффективности установки.
- Для усиления магнитопотока в катушку устанавливают пластины трансформатора. Незначительное залипание полностью компенсируется повышением КПД установки. Метод позволяет увеличить мощность установки на 60%.
Видео. Генератор своими руками.
Ветрогенератор на неодимовых магнитах зарекомендовал себя как автономный источник электрической энергии. При правильных расчетах и конструировании КПД установки достаточно высок и позволяет успешно переключить часть нагрузки электроприборов.
Существует много вариантов моделирования, лучшим из них является ветрогенератор от Александра Седова, в котором потребленную мощность возможно увеличить до 4 раз (при потреблении 50 Вт на выходе установки можно получить до 200 Вт).
Оцените статью:Электрогенератор | инструмент | Британника
Полная статья
Электрогенератор , также называемый динамо , любая машина, преобразующая механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередач бытовым, коммерческим и промышленным потребителям. Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.
Механическая мощность для электрического генератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость.Механическая энергия может поступать из ряда источников: гидротурбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, получаемый за счет тепла сгорания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели. Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.
Почти все генераторы, используемые для электроснабжения сетей, вырабатывают переменный ток, полярность которого меняется на фиксированную частоту (обычно 50 или 60 циклов или двойное переключение в секунду).Поскольку несколько генераторов подключены к электросети, они должны работать на одной и той же частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.
Генераторы синхронные
Основная причина выбора переменного тока для электрических сетей заключается в том, что его постоянное изменение во времени позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электрическую энергию при любом напряжении и токе, которые она генерирует, в высокое напряжение и низкий ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд).Конкретная используемая форма переменного тока представляет собой синусоидальную волну, которая имеет форму, показанную на рисунке 1. Это было выбрано, потому что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть добавлены или вычтены и имеют такая же форма возникает в результате. В идеале все напряжения и токи должны иметь синусоидальную форму. Синхронный генератор разработан для получения этой формы с максимальной точностью. Это станет очевидным, когда ниже будут описаны основные компоненты и характеристики такого генератора.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасРотор
Элементарный синхронный генератор показан в разрезе на рис. 2. Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в пазы, вырезанные на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения. Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемого в воздушном зазоре к статору, приблизительно синусоидально распределяется по периферии ротора.На рисунке 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна снаружи вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что соответствует синусоидальному распределению.
Элементарный синхронный генератор.
Британская энциклопедия, Inc.Статор простейшего генератора на рисунке 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего легкий путь для магнитного потока. В этом случае статор содержит только одну катушку, причем две стороны размещены в пазах в утюге, а концы соединены вместе изогнутыми проводниками по периферии статора.Катушка обычно состоит из нескольких витков.
Когда ротор вращается, в обмотке статора индуцируется напряжение. В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окруженное катушкой, изменяется со временем, то есть скорости, с которой магнитное поле проходит через две стороны катушки. Таким образом, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернут на 90 ° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении на 180 ° позже.Форма волны напряжения будет примерно синусоидальной формы, показанной на рисунке 1.
Роторная конструкция генератора на рисунке 2 имеет два полюса: один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий полюс для потока, направленного внутрь. Одна полная синусоида индуцируется в обмотке статора за каждый оборот ротора. Таким образом, частота электрического выходного сигнала, измеренная в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 Гц, например, первичный двигатель и скорость ротора должны быть 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту.Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть чрезмерной из-за механического напряжения. В этом случае ротор генератора спроектирован с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90 °. Напряжение, индуцированное в катушке статора, которая охватывает аналогичный угол 90 °, будет состоять из двух полных синусоидальных волн на оборот. Таким образом, требуемая частота вращения ротора для частоты 60 Гц составляет 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, например, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов.Возможные значения скорости ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f — частота, а p — количество полюсов.
Применение неодимовых магнитов в ветряных генераторах
Рабочая среда ветряной турбины очень суровая, и она должна выдерживать испытание высокой температурой, сильным холодом, ветром и песком, влажностью и даже соляным туманом.Ветровые турбины обычно рассчитаны на срок службы 20 лет. В настоящее время спеченные постоянные магниты NdFeB используются как в небольших ветровых турбинах, так и в мегаваттных ветряных турбинах с постоянными магнитами. В этой статье давайте подробнее рассмотрим применение неодимовых магнитов в генераторах ветряных турбин.
Применение неодимовых магнитов в ветрогенераторах Магнитные свойства спеченного NdFeB в ветрогенераторах с постоянными магнитамиОсновной фазой спеченного сплава NdFeB является интерметаллид Nd2Fe14B, и его магнитная поляризация насыщения (Js) равна 1.6Т. Поскольку спеченный сплав постоянного магнита NdFeB состоит из основной фазы Nd2Fe14B и межзеренной фазы, а ориентация зерен Nd2Fe14B ограничена условиями процесса, остаточная магнитная индукция по току может достигать 1,5 Тл.
Кривая размагничивания NdFeB при комнатной температуре похожа на прямую. Поэтому при разработке двигателей с постоянными магнитами часто выбирают высококачественные магниты NdFeB для получения высокой магнитной плотности воздушного зазора. Когда двигатель работает, из-за наличия переменного размагничивающего поля и размагничивающего поля, вызванного мгновенным большим током при внезапном изменении нагрузки, необходимо выбирать магниты NdFeB с достаточной коэрцитивной силой.
Добавление диспрозия (тербия) и других элементов увеличивает собственную коэрцитивную силу (jHc) магнита NdFeB, но остаточная магнитная сила (Br) магнита соответственно уменьшается. Таким образом, высокоэффективные магниты из NdFeB для ветрогенераторов учитывают как коэрцитивную силу, так и остаточную намагниченность.
Температурная стабильность магнитов NdFeBВетряные генераторы работают в пустыне и выдерживают испытание изнуряющей жарой и суровым холодом. Температура Кюри неодимового магнита составляет около 310 ℃. Когда температура магнита превышает точку Кюри, он переходит от ферромагнетизма к парамагнетизму.
Ниже температуры Кюри остаточная намагниченность NdFeB уменьшается с повышением температуры, а его температурный коэффициент остаточной намагниченности α (Br) составляет -0,095 ~ -0,105% / ℃. Коэрцитивная сила NdFeB также уменьшается с повышением температуры, а температурный коэффициент β (jHc) коэрцитивной силы равен -0.54 ~ -0,64% / ℃.
Постоянство магнитных свойств магнитов NdFeB в ветроэнергетических установках МагнитыNdFeB производятся с использованием специального процесса порошковой металлургии , основной производственный процесс которого осуществляется в защитной атмосфере или в вакууме. Зеленое тело NdFeB прессуется в очень сильном (~ 1,5 Тл) магнитном поле. Размер магнитов NdFeB ограничен этими специальными процессами.
В большом ветрогенераторе с постоянными магнитами обычно используются тысячи неодимовых магнитов, а каждый полюс ротора состоит из множества магнитов.Согласованность полюсов ротора требует согласованности магнитов, включая согласованность допусков на размеры и магнитных свойств. Так называемая согласованность магнитных свойств включает в себя небольшое отклонение магнитных свойств между разными людьми и однородность магнитных свойств одного магнита.
ЗаключениеБлагодарим вас за то, что прочитали нашу статью, и мы надеемся, что она поможет вам лучше понять применение неодимовых магнитов в генераторах ветряных турбин .Если вы хотите узнать больше о неодимовых магнитах или других магнитах типа , мы хотели бы посоветовать вам посетить Stanford Magnets для получения дополнительной информации.
Как ведущий поставщик магнитов по всему миру, Stanford Magnets занимается исследованиями и разработками, производством и продажей магнитов с 1990-х годов. Она предоставляет клиентам высококачественные постоянные магниты, такие как SmCo магниты, неодимовые магниты , AlNiCo магниты и ферритовые магниты (керамические магниты) по очень конкурентоспособной цене.
Просмотры сообщений: 4 140
Теги: Применение неодимовых магнитов, температура Кюри, ведущий поставщик магнитов, неодимовые магниты, неодимовые магниты в ветряных генераторах, двигатели с постоянными магнитами, остаточная магнитная индукция (Br), спеченные постоянные магниты NdFeB, стэнфордские магниты, типы магнитов, ветрогенераторыЦентр творческой науки — доктор Джонатан П.Заяц
Центр творческой науки — доктор Джонатан П. Хейр ссылка на 6 самодельных электрогенераторов страница(Примечание: эта статья была опубликована: The shake-a-gen J. P. Hare, издательство IOP, Journal of Physics Education,
сентябрь 2002 г., стр. 436-439 воспроизведено здесь с разрешения IOP)
Примечание: для получения подробной информации о переговорах и семинарах по этой теме щелкните здесь:
доклады и семинары
Очень простой, но эффективный генератор, описанный ниже, является результатом (нестандартного мышления) ряда более сложных проектов, которые я исследовал для своих Товарищество НЕСТА.Он прекрасно демонстрирует основы производства электроэнергии.
Генератор состоит из катушки с проволокой (около 500-1000 витков), намотанной на внешнюю часть пластиковой банки из 35-мм пленки. Два конца катушки подключены к светодиоду. Затем в банку помещается магнит, и крышка закрывается на место. (Примечание: магниты должны быть очень сильными — типа редкоземельного неодима). Все, что вам нужно сделать, чтобы создать электричество и зажечь светодиод — это встряхнуть пленку!
Изображение, показывающее различные этапы генератора банок из пленки.В центре изображен один из маленьких (но сильных) магнитов.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГЕНЕРАТОРА
Хотя вы можете просто намотать катушку прямо на банку с пластиковой пленкой (см. Изображение первого прототипа), проще и аккуратнее сделать простой бобин, чтобы наматывать катушку. Вот как это сделать:
Шаг 1
Найдите 35-миллиметровую банку с пластиковой пленкой и снимите крышку. Вырежьте два картонных круга диаметром около 50 мм и вырежьте их центры (отверстие диаметром 33 мм), чтобы они плотно прилегали к канистре.Разместите два круга примерно на 1 см по обе стороны от центра банки. Намотайте несколько витков изоляционной ленты на банку с обеих сторон картона, чтобы удерживать их на месте.
Шаг 2
Используйте картонные кружки в качестве шпульки (или каркаса), на которую наматываете катушку. Намотайте от 500 до 1000 витков тонкой изолированной медной проволоки. Добавьте слой скотча, чтобы они не разматывались. Не забудьте оставить около 10 см проволоки на каждом конце.
Шаг 3
Соскребите часть изоляции (скажем, 5 мм или около того) с концов провода (наждачной бумагой) и подключите к светодиоду (неважно, в каком направлении).Если возможно, припаяйте соединения. Используйте скотч, чтобы прикрепить провод и светодиод к дну банки.
Шаг 4
Вставьте в банку небольшой (но мощный) магнит и снова закройте крышку. Удерживая баллон между большим и указательным пальцами за два конца баллона (большой или указательный палец на крышке, чтобы он не соскочил!), Встряхните. Светодиод загорится !!
Крупным планом — shake-a-gen («тысячелистник»)
КАК РАБОТАЕТ ГЕНЕРАТОР
Генератор работает за счет магнитного поля, индуцирующего напряжение в катушке с проволокой.Важно отметить, что напряжение увеличивается по мере того, как количество витков провода на катушке становится больше, а размер катушки и сила магнитного поля увеличиваются. Магнитное поле (или катушка) должно находиться в постоянном движении, чтобы производить / индуцировать электричество в катушке. Это можно сделать, перемещая магнит или перемещая катушку — эффект тот же. Катушка (или магнит) должна двигаться таким образом, чтобы катушка постоянно проходила через магнитное поле.Тип провода в катушке также важен. Например, толстый провод означает меньшие потери мощности, но недостаток в том, что катушка станет очень большой, когда потребуется большое количество витков. Поэтому в практическом генераторе необходимо найти компромисс между размером магнита, катушки и провода.
Пиковое напряжение, генерируемое этим маленьким устройством, определяется как:
В = A x M x N
Где A — площадь поперечного сечения банки (0.0008 m & sup2), M — это скорость изменения магнитного поля (нам нужно использовать очень сильные магниты с поверхностным полем, скажем, 1 тесла (см. Информацию о магните ниже), поэтому встряхивая его, скажем, 5 раз в секунду, мы получаем M = 5 Тесла / сек) и N количество витков.
Если мы хотим, чтобы светодиод светился ярко, нам нужно генерировать пиковое напряжение около 4 В;
Перенастройка формулы позволяет оценить количество витков:
N = V / (A x M) = 4 / (0,0008 x 5) = около 1000 витков — удачной обмотки!
(Примечание: эта упрощенная формула предполагает, что диаметр катушки немного больше диаметра магнита, так что изменяющийся магнитный поток, проходящий через катушку, максимально велик, см. Диаграмму ниже)
(Примечание: для хороший справочник с подробностями о физике см. Advanced Physics, Tom Duncan, 4th Edition.страница. 281. ISBN 0-7195-5199-4)
переменного или постоянного тока
Этот простой генератор называется генератором переменного тока. Это означает, что напряжение, появляющееся на двух проводах, меняется между + и -, и — и + каждый раз, когда магнит перемещается от одного конца банки к другому. В результате генератор может зажечь лампочку или светодиод, не беспокоясь о том, в какую сторону должны идти соединения (поскольку они все равно эффективно реверсируют все время). Однако этот простой генератор не подходит для работы радиоприемников, калькуляторов или других устройств, которым требуется постоянный ток (DC), который вырабатывается, например, от батареи.
Щелкните здесь, чтобы увидеть выпрямитель и запоминающее устройство — простую схему для создания постоянного напряжения из генератора и хранения энергии.
Вы можете весело провести время, подключив динамики к выходу генератора, так как вы можете услышать переменное электричество, но, пожалуйста, не используйте лучшие Hi-Fi динамики своих родителей! Попробуйте использовать наушники типа Walkman и т. Д.
КАКОЙ ТИП ЛАМПОЧКИ Я ДОЛЖЕН ИСПОЛЬЗОВАТЬ?
Практически любой светодиод (светоизлучающий диод) будет хорошо работать в этой конструкции, потому что они потребляют очень небольшой ток (около 0.01A). Светодиоды можно приобрести в любом магазине электронных компонентов (например, Maplins) или, возможно, выбросить из старого радио или игрушки, в которой они есть. Лампа низкого напряжения также может работать в этой конструкции (скажем, лампа 6 В при 0,01 А, но большинство ламп очень низкого напряжения (например, 1,25 В) не будут работать, однако, потому что они потребляют слишком большой ток).
Щелкните здесь, чтобы найти информацию о светодиодах
КАКОЙ ТИП МАГНИТА Я ДОЛЖЕН ИСПОЛЬЗОВАТЬ?
В общем, чем сильнее магнит, тем лучше.Например, есть много поставщиков подходящих магнитов; Eclipse, Maplin и Axminster Tools и т. Д., А также их можно приобрести в большинстве хозяйственных магазинов. Пока магнит сильный и достаточно маленький, чтобы свободно перемещаться внутри банки (когда вы ее встряхиваете), он будет / должен работать. Удивительные магниты продают лучшие магниты, которые я использовал до сих пор, тип D250H идеально подходит для 35-мм пленки (они чрезвычайно сильны, имея поверхностную силу поля около тесла):
Веб-сайт Amazing Magnets
ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ И ИНСТРУМЕНТЫ
Скотч и изоляционная лента
мелкая наждачная бумага
Картон
Катушка (требуется около 50 м изолированного провода) эмалированного медного провода (размер не критичен, но 30 SWG или около 0.Диаметр 3мм подойдет)
Магнит: Удивительные магниты типа D250H идеально подходят для 35-миллиметровой пленки (или, если это не удается, попробуйте магниты, например, в Axminster Tools: 128475, или Eclipse Magnets: E822, или Maplins: SF19V, см. Веб-сайты)
Любой светодиод (например, Maplins: WL84F и для двухцветного светодиода (см. Ниже) Maplins: QY83E),
(вы можете попробовать лампу фонарика, см. примечание выше (6 В, 0,06 А))
Большинство этих деталей можно приобрести в магазине DIY или в электронных магазинах, таких как Tandy или Maplins.
НАМОТКИ
Намотать 1000 витков провода на формирователь непросто. Хуже всего, когда у тебя 800 витков и провод от катушки начинает запутываться и образовывать птичье гнездо! Щелкните ниже, чтобы узнать, как сделать держатель для катушки с проволокой, чтобы этого не произошло:
ДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ БУТЫЛОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ
Информация о сайте:
Подробнее о магнитах:
http: // www.mutr.co.uk
Веб-сайт Amazing Magnets
http://www.axminster.co.uk
http://www.maplin.co.uk
Первый прототип генератора. Просто намотайте катушку на банку!
ИДЕИ ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
1) Попробуйте изменить количество оборотов. Всегда ли верно, что напряжение растет с количеством витков для этого простого генератора? Что произойдет, если катушка станет настолько большой, что большая ее часть окажется не очень близко к магниту?
2) Попробуйте использовать магниты разного размера, а также одновременно использовать более одного магнита (соединенного вместе).Получаете ли вы вдвое больше света с вдвое большим объемом магнитов?
3) Имеет ли значение, насколько компактно катушка намотана с внешней стороны банки?
4) Как насчет того, чтобы попробовать другие формы энергии для питания устройства, например. сила ветра или волн?
См. Статью, которую мы с Эллен МакКалли написали об использовании генератора для производства электроэнергии из океанских волн:
начало исследования силы волн
5) Можете ли вы встроить подвижный переключатель, чтобы напряжение было постоянным (DC), а не переменным (AC) (это называется коммутатором)?
6) с удаленным магнитом можно ли использовать генератор в качестве «поисковой» катушки для обнаружения переменных магнитных полей? Попробуйте поставить рядом с динамиком, играющим загруженную музыку, светодиод мигает вместе с музыкой?
7) Существует тип светодиода, называемый двухцветным светодиодом (код Maplins: QY83E).Эти устройства фактически представляют собой два светодиода, содержащихся в одном корпусе; красный и зеленый светодиоды. Два светодиода соединены так, что один будет гореть (скажем, красный) при одностороннем подключении, а другой (зеленый) будет гореть при обратном подключении (или изменении питания). Если вы подключите этот тип светодиода к генератору, это будет довольно хорошо, так как красный будет гореть, когда вы встряхнете магнит в одну сторону, а зеленый загорится, когда магнит упадет обратно. Если магнит небольшой, он может крутить и поворачиваться внутри банки, и поэтому свет интересным образом меняет цвет.Изменение цвета светодиода показывает, что этот простой генератор на самом деле является генератором переменного тока (см. Выше).
8) ХРАНЕНИЕ ЭНЕРГИИ ОТ ГЕНЕРАТОРА
выпрямитель и накопитель — простая схема для создания постоянного напряжения от генератора и хранения энергии.
ПРИМЕЧАНИЕ: никогда не приближайтесь к устройствам с питанием от сети с этим устройством
НЕ ИГРАЙТЕ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПИТАНИЕМ — ЭТО УБИВАЕТ
Благодарности
Я хотел бы поблагодарить NESTA за постоянную поддержку моего Сообщества, которое дает ценное пространство, время и ресурсы для реализации идей и, что наиболее важно, для придумывания новых.Я также хотел бы поблагодарить Криса из сотрудников университетской аптеки, которые копили для меня мешки излишков банок с пленкой! Наконец, я также хотел бы поблагодарить Энджи (забавный цыпленок) Берч из Rough Science Team за то, что она подарила мне партию этих «чертовски сильных» магнитов.
Обратите внимание, что эта статья была опубликована в Physics Education
.
см. веб-страницу физического образования
ссылка на страницу 6 генов
(Пожалуйста, обратитесь к этой статье, если используете содержимое где-либо еще)
ЦЕНТР ТВОРЧЕСКОЙ НАУКИ
Д-р Джонатан Хейр, Университет Сассекса,
Брайтон, Восточный Суссекс.BN1 9QJ
домой | дневник | что на | Резюме CSC | последние новости
Магниты для ветряных турбин — прикладные магниты
Мы сейчас в наличии на складе Hydro-Soft Neodymium Magnetic Water Softener.
Магнитные водяные устройства «Hydro-Soft» легко устанавливаются снаружи на любую пластиковую или медную трубу.
Установить водоочистные устройства «Hydro-Soft» сможет даже пещерный человек… Это ооочень просто!
Изготовлен из самых эффективных… сильнейших редкоземельных неодимовых магнитов!
Трехслойное никель-медно-никелевое покрытие для максимальной коррозионной стойкости.
Очень простой монтаж своими руками, который занимает очень мало времени и не требует резки труб!
Устройства для смягчения воды «Hydro-Soft» не дадут вам ощущения слизи в душе, которое вы получаете от смягчителя воды на основе соли.
Устройство для смягчения воды «Hydro-Soft» питается от высокотехнологичных… высокоэнергетических экранированных неодимовых магнитных полей и потока воды по вашим трубам. Не электричество!
Устройства для смягчения воды «Hydro-Soft» одинаково эффективны как для городской, так и для колодезной воды.
Почему устройства для смягчения воды «Hydro-Soft» лучше, чем устройства для смягчения воды на основе соли?
* Сверхпрочный цельный стальной задний драйвер увеличивает в четыре раза магнитную силу.
* Не требует соли и постоянных затрат.
* Не требует модификаций сантехники.
* Не требует электричества.
* Не требует обслуживания.
* Нет обратной промывки и никаких неудобств.
* Полностью бесшумная работа.
* Не требует воды.
* Улучшает поток и давление воды за счет удаления накипи внутри труб и приборов.
* Предотвращает и удаляет накопление извести и накипи.
* Не разъедает водонагреватели, трубы и арматуру.
* Безопасно для старых домов!
* Не вредит окружающей среде и источникам пресной воды.
* Почувствуйте себя чище и свежее после купания.
* Законно для использования во всех регионах США.
* Безопасно для сердечных пациентов и людей с гипертонией.
* Берите с собой устройства для смягчения воды на магнитах.
* Сохраняет полезные минералы.
Ссылка на продукт
Добро пожаловать в Applied Magnets, где мы продаем сильные магниты по более низким ценам.Одна категория сильных магнитов, которые у нас есть на складе, — это целая линейка керамических магнитов . Наши керамические магниты пользуются большим спросом и универсальны. Они использовались во многих отраслях и с большим успехом. Вы никогда не ошибетесь с нашим огромным ассортиментом керамических магнитов . От индукторов, электромагнитов и трансформаторов магниты использовались во всем. У нас есть как керамические блоки, так и кольца для любых проектов, для которых они нужны. Просмотрите наш сайт, чтобы увидеть наиболее полный выбор керамических магнитов в Интернете.Просмотрите нашу галерею изображений, чтобы найти продукт, который вы ищете, и мы доставим его вам.
Многие материалы имеют неспаренные электронные спины, и большинство из этих материалов парамагнитны. Когда спины взаимодействуют друг с другом таким образом, что спины выравниваются самопроизвольно, материалы называются ферромагнитными (что часто вольно называют «магнитными»). Из-за того, что их регулярная кристаллическая атомная структура заставляет их спины взаимодействовать, некоторые металлы являются (ферро) магнитными, когда находятся в их естественном состоянии, например, в рудах.К ним относятся железная руда (магнетит или магнитный камень), кобальт и никель, а также редкоземельные металлы гадолиний и диспрозий (при очень низкой температуре). Такие природные (ферро) магниты использовались в первых экспериментах с магнетизмом. С тех пор технология расширила доступность магнитных материалов, включив в них различные искусственные изделия, однако все они основаны на естественных магнитных элементах.
У нас есть не только коллекция керамических магнитов, но и большой ассортимент неодимовых магнитов .Эти магниты очень прочные по сравнению со своими размерами. Популярно среди промышленных предприятий и любителей.
Неодимовые магниты используются в самых разных областях. Эти магниты видели все, от жестких дисков до наушников и динамиков.
Керамические магниты или ферриты
Керамические магниты или ферриты изготавливаются из спеченного композита порошкового оксида железа и керамики на основе карбоната бария / стронция. Из-за низкой стоимости материалов и методов производства недорогие керамические магниты (или немагнитные ферромагнитные сердечники, например, для использования в электронных компонентах, таких как радиоантенны) различных форм могут быть легко произведены в массовом порядке.Полученные керамические магниты не подвержены коррозии, но они хрупкие, и с ними нужно обращаться так же, как с другой керамикой.
Неодим-железо-бор (NIB)
Неодимовые магниты, также называемые магнитами неодим-железо-бор (NdFeB), имеют самую высокую напряженность магнитного поля, но уступают самарий-кобальту по устойчивости к окислению и температуре. Этот тип магнита традиционно был дорогим из-за стоимости сырья и лицензирования соответствующих патентов. Эта высокая стоимость ограничивала их использование в тех случаях, когда такая высокая сила компактного магнита критична.Использование защитной обработки поверхности, такой как покрытие золотом, никелем, цинком, оловом и покрытие эпоксидной смолой, может обеспечить защиту от коррозии там, где это необходимо. Начиная с 1980-х годов магниты NIB становятся все дешевле. Даже крошечные неодимовые магниты очень мощные и имеют важные соображения безопасности. В Applied Magnets вы получите самые выгодные цены на эти неодимовые магниты. Все, что вам нужно сделать, это просто просмотреть и выбрать из нашего огромного выбора, а мы сделаем все остальное. Кроме того, совершая покупки в Интернете, вы получаете современное удобство совершения покупок из дома или на работе.Тем не менее, наши неодимовые магниты бывают разных форм и размеров. От блоков, кубов, сфер, цилиндров до дуг и колец; мы здесь, на нашем веб-сайте, предлагаем все это. Мы можем предоставить вам наши неодимовые магниты лучше, чем у других поставщиков.
Помогите нам помочь вам с вашими потребностями в магнитах с неодимовыми магнитами и керамическими магнитами от Magnet 4 Less .
Новое открытие может привести к коммерческому производству двигателей с постоянными магнитами
Ряд читателей усомнились в правдивости технологии, представленной в этой статье.Чтобы решить их проблемы, мы провели дополнительную информацию, которую можно найти здесь.
Постоянные магниты являются неотъемлемой частью многих двигателей, в которых используются преимущества достижений в получении мощных и стабильных магнитных материалов.
Сегодня редкоземельные магниты, содержащие элементы лантаноидов, такие как неодим и самарий, обладают большим магнитным моментом. Например, неодимовый (NdFeB) магнит, состоящий из неодима, железа и бора и имеющий размеры всего 10,16 см X 10,16 см X 5,08 см, может иметь Brmax 14,800, поверхностное поле Gauss в 4,933, тяговое усилие 557 кг и стабильно при 176ºF.Если магнит не будет перегрет или физически поврежден, он потеряет менее 1% своей силы за 10 лет.
Чтобы увидеть влияние постоянных магнитов, мы должны взглянуть на типичный электродвигатель. Когда внешний источник энергии проходит через поле ротора, он служит электромагнитом, который притягивается к постоянному магниту, заставляя двигатель вращаться (рис. 1A). Для продолжения вращения электромагнит позволяет полю ротора изменять полярность его магнитного поля (рис. 1B), вызывая отталкивание.Сила отталкивания между полюсами отталкивает электромагнит по его пути движения. Если полярность ротора не меняется, сила притяжения, притягивающая электромагнит к постоянному магниту, будет препятствовать выходу электромагнита и заставит его вернуться и остановиться напротив постоянного магнита.
Электродвигатель, в котором используются постоянные магниты, не имеет обмоток возбуждения, которые служат электромагнитами на раме статора. Вместо этого постоянные магниты на раме статора создают магнитные поля, которые взаимодействуют с полем ротора, создавая крутящий момент.Это устраняет необходимость в питании статора, тем самым снижая потребление электроэнергии.
Электродвигатели, с использованием постоянных магнитов или без них, производят вращение из повторяющейся последовательности притяжения с последующим отталкиванием, что требует изменения полярности. Было предпринято множество попыток сконструировать двигатель, использующий только постоянные магниты для создания магнитных полей как для статора, так и для ротора, но они не увенчались успехом.
Такой двигатель мог бы работать полностью за счет собственных магнитных полей, создаваемых постоянными магнитами.Представленное здесь открытие позволяет постоянным магнитам последовательно притягиваться и отталкиваться, создавая непрерывное движение, как у электродвигателя, без изменения полярности или использования внешнего источника энергии.
Большинство из нас имели дело с постоянными магнитами и испытывали силы притяжения и отталкивания, возникающие между ними. Легко представить, что магниты работают на нас. Например, сила притяжения между двумя достаточно сильными постоянными магнитами может перемещать объект, когда магниты сближаются.Однако, чтобы магниты повторили эту работу, их нужно разобрать.
Количество работы или механической энергии, необходимой для разрыва магнитов, аналогично количеству механической энергии, генерируемой магнитами, когда они сближаются. Соответственно, постоянные магниты не могут работать непрерывно самостоятельно без внешнего источника механической энергии, многократно разъединяющего их.
На рис. 2 показаны типичные силовые линии между противоположными полюсами двух постоянных магнитов, которые создают обычно наблюдаемую силу притяжения, действующую в полярной (вертикальной) плоскости.Сила притяжения, создаваемая достаточно сильными магнитами, может стягивать магниты на расстоянии, пока они не придут в контакт друг с другом. Сила притяжения между противоположными полюсами также может стягивать магниты вместе в экваториальной (горизонтальной) плоскости, пока они не остановятся напротив друг друга. На рис. 3 показаны силовые линии, ответственные за это горизонтальное притяжение.
Обычно силы притяжения и отталкивания существуют между двумя магнитами с противоположными полюсами, как показано на рис.4. Однако сила отталкивания в полярной плоскости обычно очень мала по сравнению с силой притяжения в той же плоскости, что приводит к тому, что результирующая сила является притяжением. Мы создали уникальное состояние, в котором поля двух постоянных магнитов с противоположными полюсами одновременно создают результирующую силу притяжения между ними в экваториальной плоскости и результирующую силу отталкивания в полярной плоскости.
На рис. 5 показаны силовые линии, ответственные за одновременное экваториальное притяжение (синие стрелки) и полярное отталкивающее (красные стрелки) силы, возникающие между парой постоянных магнитов.Необычное результирующее отталкивание в полярной плоскости является результатом формы магнитов и их положения и возникает между одинаковыми полюсами, даже если магниты имеют свои противоположные полюса, обращенные друг к другу.
Результирующая сила притяжения, действующая в экваториальной плоскости, может использоваться для стягивания магнитов вместе по горизонтали. Результирующая сила отталкивания, действующая в полярной плоскости, может, в свою очередь, использоваться для вертикального отталкивания магнитов друг от друга без изменения полярности или использования другой энергии.Таким образом, два постоянных магнита притягиваются друг к другу под действием силы притяжения, а затем раздвигаются без помощи внешней силы или другой энергии.
Обычно необходимо приложить внешнюю силу, чтобы разделить два постоянных магнита, которые стянулись вместе с их силой притяжения. До сих пор мы не наблюдали, чтобы два постоянных магнита последовательно притягивались и отталкивались без посторонней помощи. Эта последовательность притяжения с последующим отталкиванием подобна последовательности притяжения-отталкивания, которая возникает в электродвигателе между постоянным магнитом и электромагнитом.
Демо-версия Attract-Repel
Мы сконструировали прибор, чтобы продемонстрировать одновременное результирующее притяжение в экваториальной плоскости и результирующее отталкивание в полярной плоскости между двумя постоянными магнитами с противоположными полюсами, обращенными друг к другу. Для уменьшения трения при движении постоянные магниты были прикреплены к тележкам с восемью колесами. На каждой тележке размещено по четыре постоянных магнита.
Магниты изготовлены из неодима (NdFeB) марки 52, размерность 5.08 см в длину, 2,54 см в ширину и 1,27 см в толщину. Они были намагничены на всю толщину 1,27 см. Каждый магнит имеет Brmax 14 800 Гаусс и тяговое усилие 41,28 кг. Чтобы минимизировать магнитные помехи, тележки и рельсы были изготовлены из алюминиевого сплава, а винты и гайки — из латуни.
Результирующие силы притяжения и отталкивания были измерены с помощью цифрового датчика силы IMADA модели DS2-110. Результирующие силы, приложенные к тележкам, измерялись с интервалом 3,18 мм по горизонтальной и вертикальной траекториям движения.Были проведены измерения результирующей силы притяжения в экваториальной плоскости, ответственной за горизонтальное движение, как показано на рис. 6. Были также проведены измерения результирующей силы отталкивания в полярной плоскости, ответственной за вертикальное движение (рис. 7).
Суммарные значения силы притяжения в экваториальной плоскости и силы отталкивания в полярной плоскости представлены на рис. 8. Избыток механической энергии доступен из общей силы (механической энергии), доступной во время фаз притяжения и отталкивания.Этот излишек энергии можно использовать для работы, например, для привода электрогенератора. Приведенные здесь данные предназначены только для иллюстрации явления и не представляют оптимальных условий для максимального выхода энергии.
Соображения по конструкции двигателя
Повторение описанной здесь последовательности притяжения и отталкивания требует, чтобы магниты вернулись в свои исходные положения. Однако короткое расстояние, пройденное описанными здесь магнитами, оставляет их в пределах полей притяжения и отталкивания, ответственных за их первоначальное движение.Следовательно, возвращению магнитов в их исходное положение будут препятствовать эти остаточные силы притяжения и отталкивания, соответственно.
Значительное количество механической энергии должно быть потрачено на преодоление этих сил при возврате магнитов. Эти противодействующие остаточные силы и затраты энергии на их преодоление могут быть значительно уменьшены за счет увеличения расстояния, пройденного магнитами H и V. Например (рис. 9), если магнит V перемещается 15.24 см по вертикали вместо 6,35 см, магнит H мог бы затем вернуться в горизонтальное положение в исходное положение, не встречая значительного сопротивления со стороны силы притяжения в полярной плоскости.
При увеличенных расстояниях перемещения результирующая сила притяжения в экваториальной плоскости изначально будет слишком слабой, чтобы тянуть магнит H горизонтально. На рис. 9 показано, как пары магнитов могут быть связаны друг с другом для буксировки друг друга на участке их пути. Сила отталкивания между магнитами V1 и h2 достаточно велика, чтобы магнит V1 тянул магнит h3 ближе к магниту V2, где силы притяжения сильнее.В свою очередь, сила притяжения между магнитами V2 и h3 может тянуть магнит V1 дальше от магнита h2. Движение, создаваемое двумя парами магнитов, соединенных вместе, показано на рис. 9.
Это соединение пар магнитов в различных фазах последовательности притяжения и отталкивания похоже на расположение поршней в двигателе внутреннего сгорания, в котором такт сгорания одного поршня приводит в действие такт выпуска другого поршня. Другое сходство заключается в том, что и магниты, и поршни движутся по линейным путям, поскольку они обеспечивают механическую энергию.
Механическую энергию можно сохранить, заставив магниты работать на обоих концах своего пути. Таким образом, энергия не тратится на возвращение магнитов в исходное положение для повторения цикла. Подключение четырех пар магнитов завершает цикл, обеспечивая непрерывное движение, полностью управляемое постоянными магнитами.
Здесь отмечается, что статор и ротор в обычном электродвигателе требуют нескольких пар магнитов для достижения непрерывного движения.Последовательность притяжения и отталкивания между одним магнитом статора и электромагнитом (ротором) не может создать достаточную инерцию, чтобы повернуть ротор на один полный оборот и повторить цикл. Аналогичным образом, описанный здесь метод требует использования нескольких пар постоянных магнитов для увеличения расстояния перемещения и завершения цикла.
Коммерческое приложение
Описанный здесь метод иллюстрирует, как одни только постоянные магниты могут быть использованы для создания непрерывного движения и обеспечения излишка механической энергии, которую можно использовать для других целей, например, для приведения в действие электрического генератора.
По многим причинам электромагнитная энергия постоянных магнитов является очень практичным, чистым и богатым источником энергии. Было подсчитано, что электромагнитная сила на 39 порядков сильнее гравитационной силы, и ее внутренний источник многочислен. Количество энергии, необходимое для создания постоянных магнитов, незначительно по сравнению с количеством электромагнитной энергии, фактически доступной от них после их намагничивания. Железо, наиболее распространенное ферромагнитное вещество, является вторым по распространенности металлом на Земле.
Мощные магниты, содержащие неодим и самарий, не требуются для выработки практического количества чистой механической энергии с использованием описанного здесь метода. Могут использоваться другие более слабые постоянные магниты. Стабильность (коэрцитивная сила) и сила (магнитный момент) постоянных магнитов сегодня чрезвычайно высоки. Величина электромагнитных сил, возникающих между парами магнитов для генерации механической энергии, как описано здесь, ниже значения коэрцитивной силы магнитов. Следовательно, магниты останутся стабильными при нормальных условиях эксплуатации.
Будущее
Создан двигатель с постоянными магнитами, который проходит испытания. Кроме того, на двигатель подана заявка на патент, и его детали не будут доступны до тех пор, пока патент не будет выдан.
Одна особенность, которую еще предстоит определить, — это лучший способ включения и выключения двигателя. С обычным электродвигателем вы просто используете переключатель для включения питания, чтобы активировать двигатель, а затем выключите питание, чтобы остановить двигатель. Вы не можете этого сделать с двигателем, состоящим из постоянных магнитов.Рассматриваются несколько методов прерывания. Один из подходов — использовать электромагнит для торможения. Электромагнит будет запитан только во время торможения и отключен, когда двигатель работает.
Список литературы
1. Г. Э. Уленбек, С. Гоудсмит, Спиновые электроны и структура спектров. Природа. 117, 264-265 (1926).
2. Фоли Х., Куш П. О собственном моменте электрона. Physical Review 73, 412-412 (1948).
3. Фейнман Р. Электромагнетизм. Лекции Фейнмана по физике. 2, Глава 1 (1962).
4. М. Э. Пескин, Д. В. Шредер, Введение в квантовую теорию поля (Westview Press, Нью-Йорк, 1995).
5. Р. Пенроуз, Новый разум императора: о компьютерах, разуме и законах физики (Oxford University Press, Oxford, 1989).
6. У. Л. Эрик, Магнетизм: вводный обзор (Courier Dover Publications, Нью-Йорк, 1963).
почему мы не используем магнитную энергию Земли для создания электричества?
Любопытные дети — серия для детей.Если у вас есть вопрос, на который вам нужен эксперт, отправьте его по адресу [email protected]. Вам также может понравиться подкаст «Представь это», совместное производство ABC KIDS listen и The Conversation, основанное на «Любопытных детях».
Почему мы не используем магнитную энергию Земли для создания электричества? — ученица 5-го класса естественных наук г-жи Браун Южной начальной школы Неэрим, Виктория.
Привет!
Сначала это звучит неплохо, но не очень практично.Прежде чем я объясню почему, позвольте мне сначала объяснить, как мы производим электричество, если кто-то, читающий это, еще не знает.
Электричество (скажем, «электрический ток») — это когда электрически заряженные частицы текут, как вода в трубе. Есть два вида электрических зарядов — положительный и отрицательный. Положительные заряды притягивают отрицательные заряды, но две частицы с одинаковым зарядом (как положительные, так и отрицательные) будут отталкиваться. Это означает, что они раздвигаются.
Другими словами, противоположности притягиваются.
Обычно электрический ток состоит из крошечных отрицательных зарядов, называемых «электронами», которые исходят от атомов.
Все, к чему вы можете прикоснуться, состоит из атомов. Каждый атом окружен облаком электронов, беспорядочно движущихся, как пчелы, вокруг улья, притягиваемых положительными зарядами в центре (или «ядре») атома.
Электрический ток обычно возникает, когда электроны покидают свои атомы и перетекают к другим атомам.
Прочитайте больше: Любопытные дети: как и почему магниты слипаются?
Как создать электрический ток
Есть три основных способа производства электрического тока.
Первый — это батарейки. В батареях существует «электрохимическая реакция», которая заставляет электроны переходить от одного типа атома к другому с более сильным притяжением к электронам. Батарея предназначена для того, чтобы заставить эти электроны проходить через провод в ваши электронные устройства.
Второй способ — солнечные батареи. Световая энергия поглощается электронами в чем-то, что называется «полупроводниками» (обычно кремнием), что заставляет электроны двигаться, создавая электрический ток.
Но я думаю, вы спрашиваете о третьем способе, который обычно используется для генерации электрического тока для электрических розеток в вашем доме.
Прядение бухты проволоки в сильном магнитном поле
Третий способ — быстро провести электрический провод через магнитное поле. Вам нужно сделать это, потому что электроны в проводе не могут чувствовать магнитную силу, если они не движутся.
Чтобы получить ток, достаточный для всех, вы должны пропустить партии провода через магнитное поле.Мы делаем это, быстро раскручивая катушку (содержащую множество петель из проволоки) в сильном магнитном поле.
Во время каждого поворота катушки электроны получают толчок от магнитного поля, перемещая их. Это создает электрический ток. На этой анимации S представляет собой «южный полюс» магнита, а N — «северный полюс». Анимация показывает только одну петлю из проволоки, вращающейся в магнитном поле. В реальном генераторе были бы сотни или даже тысячи петель.
Машины, которые это делают, называются генераторами.Вы можете вращать змеевик, используя падающую воду (это называется «гидроэлектричество»), пар (полученный из угля, нефти, газа, ядерной энергии или тепла от Солнца), ветряные турбины, использующие ветер, и так далее.
В большинстве генераторов каждый раз, когда катушка делает пол-оборота, электроны получают магнитный удар. В следующий пол-оборота они получают магнитный удар в обратном направлении. Это означает, что направление тока продолжает быстро меняться в течение многих циклов.
Электрический ток, меняющий направление, называют «переменным током» или сокращенно AC.Батареи вырабатывают ток, который движется только в одном направлении, называемом «постоянный ток» или сокращенно DC.
В генераторах мы не забираем энергию из магнитного поля. Энергия, переходящая в электрический ток, фактически исходит из энергии, используемой для вращения катушки. Ученые называют это «кинетической энергией».
Обратно к магнитному полю Земли
Теперь (наконец!) Отвечу на ваш вопрос: почему бы нам не использовать магнитное поле Земли для выработки электричества?
Сила тока, производимого генератором, в основном зависит как минимум от трех вещей: 1) количества витков провода в катушке, 2) скорости вращения катушки и 3) силы магнитного поля.
Магнитное поле Земли очень слабое, поэтому от вашего генератора будет очень мало тока.
Насколько слаб? Вы когда-нибудь видели магниты из неодима, железа и бора в форме пуговиц, которые также называют «неомагнитами»? (Будьте осторожны, они действительно могут вас ущипнуть).
Эти магниты маленькие, но мощные. Flickr / brett jordan, CC BYУ них магнитные поля примерно в 6000 раз сильнее, чем магнитное поле Земли. Магнитные поля внутри электрических генераторов похожи на это.
Даже магниты на холодильник имеют магнитные поля примерно в 200 раз сильнее земных.
Обновление: эта статья была обновлена 21 мая, чтобы включить ядерную энергию в список источников энергии.
Прочитайте больше: Любопытные дети: почему с деревьев падают листья?
Здравствуйте, любопытные ребята! У вас есть вопрос, на который вы хотите получить ответ от эксперта? Попросите кого-нибудь из взрослых отправить ваш вопрос на адрес curiouskids @ theconversation.edu.au
CC BY-NDСообщите нам свое имя, возраст и город, в котором вы живете. Мы не сможем ответить на все вопросы, но сделаем все возможное.
Как сделать двигатель постоянного тока
Что вы делаете:
- Чтобы сделать пучок, несколько раз оберните концы проволоки вокруг петель, чтобы они удерживались на месте. Расположите концы так, чтобы они находились прямо напротив друг друга и выходили по прямой линии с обеих сторон пучка, чтобы образовалась ось.То, что вы только что сделали, называется арматурой .
- Удерживайте сделанный пучок проводов так, чтобы он лежал ровно у стены, а не к столу, и раскрасьте верхнюю сторону каждого конца провода с помощью маркера. Оставьте нижнюю сторону каждого провода оголенной.
- Осторожно согните каждую скрепку, образуя небольшую петлю, обернув один конец вокруг небольшого предмета, например карандаша или ручки. При желании вместо скрепки можно использовать толстую проволоку и плоскогубцы. Будьте осторожны при использовании плоскогубцев.
- Если вы используете держатель батареи, прикрепите скрепку с обеих сторон и вставьте батарею. Если у вас нет держателя батареи, плотно оберните резинку по всей длине батареи. Вставьте скрепки так, чтобы каждая из них касалась одного из контактов, и они надежно удерживались резинкой. Прикрепите изогнутую сторону батареи к столу или другой плоской поверхности с помощью глины или липкой ленты.
- Установите один неодимовый магнит на верхнюю часть батареи в центре.Поместите арматуру в петли для скрепок так, чтобы блестящая неокрашенная сторона касалась скрепок. Убедитесь, что он не касается магнита.
- Если ваш двигатель не запускается сразу, попробуйте запустить его, покрутив жгут проводов. Поскольку мотор вращается только в одном направлении, попробуйте вращать его в обоих направлениях.
- Если ваш двигатель по-прежнему не работает, убедитесь, что скрепки надежно прикреплены к клеммам аккумулятора. Вам также может потребоваться отрегулировать изолированный провод так, чтобы оба конца были прямыми, а жгут, который вы сделали, был аккуратным, с концами проводов прямо напротив друг друга.
- Пока двигатель вращается, удерживайте другой магнит над якорем. Что происходит, когда вы приближаете его? Переверните магнит и попробуйте еще раз, чтобы увидеть, что произойдет.
Что случилось:
Якорь — это временный магнит, получающий свою силу от электрического тока в батарее. Неодимовый магнит является постоянным, что означает, что он всегда будет иметь два полюса и не может потерять свою силу.
Эти две силы — электричество и магнетизм — работают вместе, чтобы вращать двигатель.Полюса постоянного магнита отталкивают полюса временного магнита, заставляя якорь повернуться на пол-оборота. Через пол-оборота изолированная сторона провода (часть, которую вы закрасили перманентным маркером) соприкасается со скрепками, останавливая электрический ток. Сила тяжести завершает поворот якоря до тех пор, пока голая сторона снова не соприкоснется, и процесс начнется заново.
Созданный вами двигатель использует постоянный ток для вращения якоря. Магнитная сила может течь только в одном направлении, поэтому двигатель вращается только в одном направлении.Переменный или переменный ток использует тот же принцип потока электронов, но полюс вращается, а не в одном месте. Двигатели переменного тока часто бывают более сложными, чем двигатели постоянного тока, например, простой, который вы смогли сделать. В отличие от фиксированного двигателя постоянного тока, двигатели переменного тока могут переключать направление вращения.
(Сделанный вами двигатель постоянного тока может вращаться только в одном направлении, потому что его направление определяется полюсами постоянного магнита. Если вы перевернете магнит так, чтобы другой полюс был направлен вверх, это изменит направление двигателя. спины.)
Когда вы держали второй магнит над верхом якоря, он либо останавливался, либо заставлял двигатель вращаться быстрее. Если он остановился, это потому, что полюс находился в направлении, противоположном первому магниту, что в некотором смысле сводило на нет вращение якоря. Если он движется быстрее, одинаковые полюса первого и второго магнитов, которые отталкиваются друг от друга, вращают якорь быстрее, чем при использовании только одного магнита.
Строим больше, двигатели быстрее
Поэкспериментируйте с батареями более высокого напряжения, а также с более мощными магнитами.Вы также можете попробовать использовать керамические магниты. Один из вариантов, который, как мы обнаружили, работал хорошо, заключался в установке якоря на 4 керамических кольцевых магнита и подключении поддерживающих скрепок к батарее на 6 В.
Вы также можете попробовать увеличить размер якоря и количество катушек, чтобы сделать электромагнит более сильным. Будьте очень осторожны при использовании аккумуляторов с более высоким напряжением и оголенных проводов. Схема может выделять достаточно тепла, чтобы вызвать ожог, если провод удерживать слишком долго.
Больше проектов в сфере электроэнергетики:
Моторы, моторы, везде!
Без моторов ваш дом был бы без электричества! Двигатели переменного тока необходимы для генераторов электростанций, которые снабжают нас электричеством.
Многие небольшие моторы можно найти в автомобилях для электрических стеклоподъемников, обогревателей, вентиляторов охлаждения и дворников. Двигатели также можно найти повсюду в доме, особенно для тихоходных функций с высоким крутящим моментом.
В кухонных приборах, таких как блендеры и миксеры, используются электродвигатели. В большинстве стиральных и сушильных машин используется двигатель переменного тока, позволяющий вращаться в любом направлении.