Moteur générateur linéaire. Les inventions des Rus sont un générateur linéaire. Une nouvelle façon d'utiliser le vent

J'ai décidé de montrer à tous pour voir mon générateur monté sur un moyeu de vélo à partir de la roue arrière. J'ai une datcha au bord de la rivière. Souvent en été nous passons la nuit avec les enfants à la datcha, mais il n'y a pas d'électricité, et j'ai été poussé à monter ce générateur. En fait, ce générateur est déjà le deuxième. Le premier était plus simple et plus faible. Mais dans le vent, le récepteur fonctionnait. Il n'y a pas de photo de lui, je l'ai déjà démonté. La conception était différente.

Toutes les pièces de mon générateur peuvent être trouvées si vous le souhaitez. J'ai pris des aimants sur des haut-parleurs grillés (cloche). Ces cloches sont suspendues dans les gares et les parcs ferroviaires équipés de systèmes de sonorisation. J'avais besoin de 4 haut-parleurs grillés. J'ai demandé les personnes épuisées qui servaient ces appareils. Il a retiré les aimants, les a divisés en 16 parties avec un broyeur. Les aimants ont un pôle entre eux.

Il y a 4 fils sur la bobine, car j'ai enroulé 2 fils d'un diamètre de 1 mm chacun à la fois. S'ils sont mis en parallèle, le courant augmentera, et en les connectant en série, la tension augmentera, mais le courant sera en conséquence moindre. En général, j'obtiens la tension requise par la méthode expérimentale. La bobine est enroulée sur un morceau de tube fileté 50. D'un côté, la joue est serrée avec un écrou de l'autre - la joue est soudée. Et il est attaché à la plaque en aluminium et la plaque est déjà à la base. Si nécessaire, vous pouvez démonter et changer la bobine. Fil de section de 1 mm, combien de tours ne comptaient pas.

Je pense encore où adapter ce générateur, je peux faire fonctionner la rivière.

Les coûts de fabrication sont les suivants :

1 moyeu de vélo 250 roubles

2.un morceau de tuyau avec un écrou 70rub

3. soudeur 50 roubles.

4. le fil des anciens transformateurs et la bande ont été fournis par le même soudeur.

Le générateur a un collage magnétique. Il faut des efforts pour bouger. 10 -12 kgf sur un pignon de 70 mm. Environ 3,6 Nm. A bas régime, une légère vibration se fait sentir. J'ai essayé de connecter un petit téléviseur et je l'ai tordu avec mes mains. Il n'y avait pas assez de vitesse pour que le tube image se retourne. A 1 tour par seconde, le générateur donne 12 volts 0,8 ampères.

Générateur à basse vitesse fait maison pour éolienne

Le type de générateur assemblé a été testé sur une éolienne avec un rotor à trois pales d'un diamètre de 2,5 m. À une vitesse du vent de 12 m / s, le générateur a produit un courant de charge de 30 ampères pour une batterie de 12 volts.

Également utilisé; Aimants NdFeB, 1,5 - 18 pièces, fil de bobinage - AWG 16, contreplaqué épais et résine époxy.

Le disque de frein a été usiné sur un tour, c'est-à-dire qu'une rainure a été réalisée avec une largeur égale au diamètre de l'aimant afin de réduire l'action des forces centrifuges.

Pour maintenir une distance égale entre les aimants, les allumettes de cuisine étaient idéales (une fois la colle séchée, elles étaient retirées).

Ensuite, un stator était en contreplaqué, avec une rainure pour un ensemble de fer. Bien sûr, le générateur fonctionnera sans lui, mais pas aussi efficacement. La présence de fer situé derrière les bobinages augmente la densité de flux magnétique presque doublée.

Puis 18 bobines ont été enroulées et positionnées strictement en face des aimants.

Ensuite, les bobines ont été pressées avec une presse pour une épaisseur uniforme et remplies de résine époxy.

La connexion électrique des bobines est en série, c'est-à-dire générateur monophasé.

Pour les tests, le générateur a été réglé sur tour, dont la vitesse de rotation maximale n'est que de 500 tours par seconde.

Générateur à aimant permanent fait maison

J'avais 25 * 8 disques magnétiques à raison de 12 pièces, le même nombre de bobines. Matériau des aimants - NdFeB. et lequel (N35, N40, N45) je n'en ai aucune idée. Les écarts entre les aimants sont de 5 mm.

Diamètre du stator 140 mm, intérieur - 90 mm, hauteur du fer du stator - 20 mm. Le blanc sous les aimants est en plastique. Des trous y ont été percés pour les aimants et galvanisés sous le plastique et du contreplaqué en dessous.

Le nombre de tours semble être de 50, le diamètre du fil est de 1mm. Tous sont connectés en série : la fin de l'un avec la fin de l'autre, le début de l'un avec le début de l'autre. Au début, je n'ai pas pensé à relier le début à la fin. Tension du stator 0. Même agréable - cela signifie que les bobines sont les mêmes.

L'épaisseur de la bobine est de 6 ou 7 mm. Vous pouvez augmenter jusqu'à 10. J'ai fait l'écart différemment. Il y a une différence de tension, mais pas très mauvaise. Et ce qui ne va pas chez moi, c'est que sous les aimants, il y a un morceau de fer à toiture d'environ 0,5 mm d'épaisseur. Il devrait être dix fois plus épais, si je comprends bien maintenant, pour la fermeture normale du flux.

Comme fer pour le stator, j'ai utilisé une sorte de ruban d'acier de 2 centimètres de large, à mon avis celui utilisé pour emballer le matériel dans de grandes caisses en bois.

Vous n'avez pas besoin de faire d'effort pour commencer. Le générateur s'est avéré avec les caractéristiques suivantes: la résistance des enroulements est de 1 Ohm, la tension est de 1,5 volts à 1 tour / s. J'ai soigneusement tout raté avec une brosse époxy, donc à mon avis aucune pluie n'est terrible.

Le poids de l'ensemble du moulin à vent est de 8 kilogrammes, avec l'hélice, la queue et le nœud pivotant. Le générateur lui-même est de 4 kg. Les roulements du générateur sont moulés directement dans le contreplaqué.

Je l'ai posé sur un moulin à vent de 1,5 mètre de diamètre, bipale, c'est à dire qu'à 6 ms je devrais commencer à charger la batterie (j'ai essayé d'obtenir une vitesse d'environ 6, l'angle de rotation de la pale est très petit). Pas si chaud, quelle vitesse de départ, mais j'ai pensé que le vent n'est pas rare.

Je l'ai mis le soir, il n'y avait pas de vent, mais le matin, le vent est apparu et il a commencé à tourner, mais je n'en ai pas vu plus de 7 volts. Je n'ai pas réussi à le surveiller plus d'un jour de week-end, mais après être arrivé une semaine plus tard, puis deux plus tard, j'étais convaincu que le vent dans la région de Moscou est une rareté (pas comme 12m/s, comme certains constructeurs écrire calculé, mais en général au moins certains).

Parce que la pile alcaline 110 A * h n'était chargée que jusqu'à 10 Volts (elle était déchargée à 8, ou peut-être même acide de pendant de longues années debout dans un état déchargé). Calculez le générateur et l'ensemble de l'éolienne à une vitesse de démarrage de 3 mètres.

Maintenant, j'ai apporté un générateur de la datcha. Je vais mener des expériences plus détaillées. Aujourd'hui j'ai déjà brûlé une ampoule à 12 volts, après avoir branché une perceuse. J'ai connecté mon générateur à un oscilloscope - il semble y avoir un sinus, à mon avis, un tel même.

De mon expérience de construction d'un tel moulin à vent miniature, j'ai tiré plusieurs conclusions (seulement je ne peux rien dire sur la puissance et sur l'hélice aussi, je vais le refaire) :

1. Le générateur doit être calculé puis multiplié par deux :-). Au moins, avec mes calculs, le générateur a presque doublé.
2. Lors de la fabrication d'un générateur, les bobines doivent avoir un trou sur toute la largeur du stator (ou légèrement plus grand que la largeur des aimants s'il y a deux disques). C'est évident, mais afin de réduire la résistance, j'ai inconsciemment réduit les bobines.
3. Vous n'avez pas besoin de fourrer quoi que ce soit dans les bobines pour augmenter le flux magnétique à travers elles. J'ai essayé d'appliquer des chutes de métal, rien n'a changé, mais c'est devenu impossible de bouger, j'ai dû tout ramasser. Et je l'ai rempli d'époxy.
4. Le système de limitation de puissance n'est pas nécessaire dans les banlieues. C'est peut-être pertinent dans le golfe de Finlande, mais nous n'avons rien à limiter. Même sur otherpower.com, ils ont fabriqué les premières éoliennes sans queue repliable et rien ne s'est cassé. Et dans les montagnes, le vent est plus fort que nous.
5. Pas de contacts glissants. Eh bien, je n'ai pas vu mon moulin à vent faire au moins quelques tours autour de son axe. En fait, le vent inverse rarement sa direction. Abaissé fil toronné au sol et l'a amené à la cheville. Bien que je l'ai fait sur des contacts glissants, puis j'ai réalisé que ce n'était pas nécessaire. Même à Sapsan, sur des éoliennes très puissantes, un câble torsadé est caché dans le mât.
6. Unité pivotante sur roulements - vers le bas avec. Augmenter la surface de la queue en contreplaqué pour compenser le frottement accru, c'est tout.

Même un vent léger a fait tourner mon moulin à vent avec une petite queue, bien que le mât ait été incliné par rapport à la verticale. J'avais des roulements, et le mât était fait d'un tronc d'épicéa mal fixé.

Je n'ai vu cela sur aucun moulin à vent importé de fabrication artisanale. Lubrifier des roulements inutiles n'est pas un plaisir, à mon avis. Et les bons roulements sont très chers. Pourquoi faire faillite quand ce n'est pas vraiment nécessaire ?

Générateur à vitesse lente avec vos propres mains sur des aimants

Afanassiev Youri Générateur maison J'ai décidé de montrer à tous pour voir mon générateur monté sur un moyeu de vélo à partir de la roue arrière. J'ai une datcha au bord de la rivière. Nous passons souvent la nuit avec...

GÉNÉRATEUR D'AIMANT PERMANENT (axial ou à disque)

Trois phases générateur synchrone courant alternatif sans collage magnétique avec excitation par aimants permanents en néodyme, 12 paires de pôles.

Il y a longtemps, de retour en L'époque soviétique un article consacré à la construction d'une éolienne a été publié dans le magazine "Modelist Constructor" type rotatif... Depuis lors, j'ai eu le désir de construire quelque chose comme ça sur mon maison de vacance, mais cela n'a jamais abouti à une action réelle. Tout a changé avec l'avènement des aimants en néodyme. J'ai collecté un tas d'informations sur Internet et c'est ce qui s'est passé.

Appareil générateur : Deux disques en acier doux avec des aimants collés sont reliés rigidement l'un à l'autre par un manchon d'espacement. Dans l'espace entre les disques, il y a des bobines plates fixes sans noyaux. L'EMF d'induction apparaissant dans les moitiés de la bobine est de sens opposé et se résume dans l'EMF total de la bobine. La CEM d'induction apparaissant dans un conducteur se déplaçant dans un champ magnétique uniforme constant est déterminée par la formule E = B V L Où: B-induction magnétique V-vitesse de déplacement L est la longueur active du conducteur. V = D N / 60 Où: ré-diamètre N-vitesse rotationnelle. L'induction magnétique dans l'entrefer entre deux pôles est inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Le générateur est monté sur le support inférieur de l'éolienne.

Un circuit générateur triphasé, pour simplifier, est déployé dans un avion.

En figue. 2 montre la disposition des bobines lorsque leur nombre est deux fois plus grand, bien que dans ce cas l'écart entre les pôles augmente également. Les bobines recouvrent 1/3 de la largeur de l'aimant. Si la largeur des bobines est réduite de 1/6, elles s'adapteront sur une rangée et l'écart entre les pôles ne changera pas. L'écart maximum entre les pôles est égal à la hauteur d'un aimant.

GÉNÉRATEUR MONOPHASÉ

Alternateur synchrone monophasé et bobine à une onde.

Une bobine enroulée de manière opposée réduit la réactance inductive du générateur. La valeur du contre-FEM d'auto-induction est directement proportionnelle à la valeur de l'inductance de la bobine du générateur et dépend du courant dans la charge. L'inductance de la bobine est directement proportionnelle aux dimensions linéaires, au carré du nombre de spires et dépend de la méthode d'enroulement.

Circuit générateur monophasé Fig. 1 est tourné sur un plan pour plus de simplicité.

Pour augmenter l'efficacité de la Fig. 2 montre un circuit générateur constitué de deux bobines identiques. Pour que l'écart entre les pôles n'augmente pas, les enroulements annulaires doivent être insérés les uns dans les autres.

Générateur synchrone monophasé et bobines distribuées en boucle.

ÉOLIENNE (éolienne)

Éolienne avec axe vertical rotation et six lames.

Appareil à turbine : Il se compose d'un stator, de six pales fixes (pour masquer et forcer le vent entrant) et d'un rotor, de six pales rotatives. La force du vent affecte les pales du rotor à la fois à l'entrée et à la sortie de la turbine. Pour le support supérieur et inférieur, les moyeux de la voiture sont utilisés. Ne crée pas de bruit, ne s'épuise pas par vent fort, ne nécessite pas d'orientation au vent, ne nécessite pas de mât haut. Grande utilisation du vent, grand couple, la rotation démarre par vent très léger.

GÉNÉRATEUR D'INDUCTEUR

Alternateur synchrone monophasé à bobinage inducteur sur stator sans balais, 12 paires de pôles.

J'ai longtemps réfléchi à la manière d'éviter la surcharge de la batterie sans utiliser de dispositifs mécaniques dans la conception pour augmenter la fiabilité. Le générateur à inductance remplit la fonction de décharger l'excès d'énergie. Un élément chauffant est utilisé comme charge, vous pouvez chauffer de l'eau ou des sols carrelés.

Appareil générateur : Le générateur est monté sur le support supérieur de l'éolienne. 24 noyaux en acier avec des bobines sont attachés à un anneau fixe en acier à faible teneur en carbone, un enroulement d'excitation est enroulé entre les bobines sur l'anneau. L'excitation est fournie au générateur par circuit électrique du générateur inférieur. Le générateur utilise 3 à 5 % de la puissance générée pour l'excitation. Tout électro-aimant est un amplificateur de puissance pour une source de courant. Le générateur est également un embrayage à glissement électromagnétique, réduisant la charge sur les roulements. Sur chaque roulement 5% du couple est perdu, sur l'engrenage 7-10%. La fréquence AC est calculée par la formule f = p n / 60 Où: p-nombre de paires de pôles m-vitesse rotationnelle. Par exemple : f = p n / 60 = 12 250/60 = 50 Hz.

Le circuit de la génératrice inductrice, pour simplifier, est déployé sur un avion.

En figue. 2 montre un schéma d'un générateur d'inductance utilisant une plus petite quantité de fer, par conséquent, les pertes en fer seront moindres. L'enroulement de champ se compose de 12 bobines connectées en série.

SCHÉMA ÉLECTRIQUE

Électrique schéma dispositifs de connexion de l'enroulement d'excitation du générateur.

Le courant d'excitation ne commence à circuler vers le générateur que lorsque la tension à la sortie du redresseur triphasé atteint 14 volts.

MOTEUR MAGNÉTIQUE

Le moteur magnétique fera tourner le générateur s'il n'y a pas de vent.

Le champ électromagnétique est créé par un courant électrique, c'est-à-dire mouvement dirigé de charges électriques (électrons libres). Il a été confirmé par des expériences physiques que le champ magnétique d'un aimant permanent est également créé par le mouvement dirigé de charges électriques (électrons libres). Compte tenu des lois électromagnétiques générales, il est possible, par analogie avec un moteur électrique, de créer un moteur magnétique pour convertir l'énergie magnétique en énergie mécanique de rotation. La condition principale des moteurs rotatifs est l'interaction des champs magnétiques le long de chemins circulaires fermés. L'aimant composite "Siberian Kolya" répond à ces exigences.

GÉNÉRATEUR D'AIMANT PERMANENT FIXE

Le générateur fixe est un amplificateur de puissance électromagnétique statique.

On sait depuis longtemps qu'une modification du champ magnétique traversant un fil va générer une force électromotrice (CEM) dans celui-ci. Le changement de flux magnétique d'un aimant permanent dans le noyau d'un générateur stationnaire est créé par une commande électronique plutôt que par un mouvement mécanique. Le flux magnétique dans le noyau est contrôlé par un oscillateur. L'oscillateur fonctionne en mode résonance et consomme une puissance négligeable de la source d'alimentation.

Les oscillations de l'oscillateur dévient à son tour les flux magnétiques des aimants permanents vers la gauche et côté droit noyau de fer ou de ferrite. La puissance du générateur augmente avec une augmentation de la fréquence d'oscillation de l'oscillateur. Le démarrage s'effectue en appliquant une impulsion de courte durée à la sortie du générateur. Il est très important que l'aimant permanent ne provoque pas le déplacement du matériau du noyau dans la région de saturation magnétique. Les aimants en néodyme ont une induction magnétique de l'ordre de 1,15 à 1,45 Tesla. Le fer du transformateur a une induction à saturation de 1,55-1,65 T. Les noyaux de poudre de fer ont une induction à saturation de 1,5 à 1,6 T et les pertes sont inférieures à celles du fer de transformateur. Les noyaux constitués de ferrites magnétiques douces de nuances manganèse-zinc ont une induction de saturation de 0,4 à 0,5 T, un entrefer est nécessaire pour lutter contre la saturation.

Circuit générateur avec inversion de magnétisation du noyau de la bobine de puissance.

Schéma d'un générateur stationnaire sur noyaux toroïdaux (anneaux).

Trois anneaux, huit aimants, quatre bobines de commande, huit bobines de puissance.

Centrale éolienne

Alternateur synchrone triphasé sans collage magnétique avec excitation par aimants permanents en néodyme et éolienne avec un axe vertical de guerre

Générateurs à aimants permanents à basse vitesse à faire soi-même

Je vis dans une petite ville de la région de Kharkov, une maison privée, un petit terrain.

Moi-même, comme le dit mon voisin, je suis un générateur d'idées ambulant, puisque presque tout est dans mon

ferme fait fais le toi-même... Le vent, bien que petit, mais souffle presque constamment, et tente ainsi d'utiliser votre énergie.

Après plusieurs tentatives infructueuses avec le tracteur générateur auto-excité l'idée de créer une éolienne coincée encore plus dans le cerveau.

J'ai commencé à chercher et après deux mois de recherche sur internet, beaucoup de fichiers téléchargés, lu des forums et des astuces, j'ai finalement décidé de la construction du générateur.

Il était basé sur conception d'éoliennes Burlak Viktor Afanasyevich http://rosinmn.ru/sam/burlaka avec des modifications de conception mineures.

La tâche principale était de construire Générateur du matériel qui est, avec un minimum de coûts. Par conséquent, tous ceux qui essaient de créer une telle conception doivent partir du matériel dont ils disposent, le principal désir est de comprendre le principe du travail.

Pour la fabrication du rotor, j'ai utilisé une tôle de 20 mm d'épaisseur (qui était) à partir de laquelle, d'après mes dessins, le parrain a sculpté et marqué en 12 parties deux disques d'un diamètre de 150 mm et un autre disque pour une vis , qu'il a marqué en 6 parties d'un diamètre de 170 mm.

Acheté sur Internet 24 pièces. disques aimants en néodyme de 25 × 8 mm, qui ont été collés aux disques (le balisage a beaucoup aidé). Attention à ne pas exposer vos doigts !

Avant de coller les aimants sur disque en acier utilisez un marqueur pour appliquer la polarité aux aimants, cela vous aidera grandement à éviter les erreurs. Après avoir placé les aimants (12 pièces. Sur un disque et en alternant la polarité), les remplir à moitié une résine époxy.

Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle.

Pour la fabrication du stator, j'ai utilisé un fil émaillé PET-155 d'un diamètre de 0,95 mm (je l'ai acheté à une entreprise privée Kharmed). J'ai enroulé 12 bobines de 55 tours chacune, l'épaisseur des enroulements s'est avérée être de 7 mm. Pour le bobinage, j'ai fait un simple cadre pliable. J'ai enroulé les bobines sur une bobineuse artisanale (je l'ai fait à l'époque de la stagnation).

Ensuite, j'ai placé 12 bobines dans un motif et j'ai fixé leur position avec du ruban électrique sur une base en tissu. Les conclusions des bobines ont été dessoudées séquentiellement en commençant par le début, la fin avec la fin. J'ai utilisé un circuit de commutation monophasé.

Pour faire un moule pour couler des bobines avec de la résine époxy, j'ai collé deux flans rectangulaires de contreplaqué de 4 mm. Après séchage, un blanc solide de 8 mm est obtenu. Passant par Perceuse et des dispositifs (ballerine) découpent un trou d'un diamètre de 200 mm dans du contreplaqué et découpent un disque central d'un diamètre de 60 mm à partir du disque coupé. Il a enveloppé les flans rectangulaires préparés à l'avance par l'aggloméré avec un film et a fixé les bords avec un pointeau, puis a placé le centre découpé (recouvert de ruban adhésif) le long du marquage, ainsi que le flan découpé, enveloppé de ruban adhésif.

Remplir à moitié le moule de résine époxy, mettre du tissu de verre sur le fond, puis des bobines, du tissu de verre sur le dessus, verser de l'époxy, attendre un peu et le presser par le haut avec un deuxième morceau d'aggloméré également recouvert de film. Après solidification, j'ai sorti un disque avec des bobines, traité, peint, des trous percés

Le moyeu, ainsi que la base de l'unité pivotante, étaient constitués de tiges de forage tubulaires d'un diamètre interne de 63 mm. Des logements pour le roulement 204 ont été fabriqués et soudés au tuyau. Sur la face arrière, trois boulons sont vissés sur un couvercle avec un joint en caoutchouc résistant à l'huile, sur la face avant, sur un couvercle avec joint d'huile. De l'huile automobile semi-synthétique a été versée à l'intérieur, entre les roulements, à travers un trou spécial. Un disque avec des aimants en néodyme a été mis sur l'arbre, et comme la rainure pour la clavette n'était pas possible de faire sur l'arbre, j'ai fait des empreintes de la moitié du diamètre de la bille à partir de 202 roulements, c'est-à-dire. 3,5 mm, et percé une rainure sur les disques avec un foret de 7 mm, après avoir préalablement sculpté le capot et l'avoir enfoncé dans le disque. Après avoir retiré la bonochka, une belle rainure lisse pour la balle s'est avérée dans le disque.

Puis il a fixé le stator avec trois goupilles en laiton, a inséré une bague intermédiaire pour que le stator ne frotte pas et a mis un deuxième disque avec des aimants en néodyme (les aimants sur les disques doivent avoir une polarité opposée, c'est-à-dire s'attirer) Ici, soyez très prudent avec tes doigts!

Vis faite avec tuyau d'égout diamètre 160 mm

Au fait, une bonne vis s'avère donc, la dernière vis d'un tube en aluminium de 1,3 m a été fabriquée selon le principe (voir ci-dessus)

J'ai marqué le tuyau, découpé les flans avec une meuleuse, les ai boulonnés aux extrémités et traité l'emballage avec un rabot électrique. Ensuite, il a dévissé l'emballage et traité chaque lame séparément, en ajustant le poids sur une balance électronique.

La protection contre les vents d'ouragan est réalisée selon le schéma étranger classique, c'est-à-dire que l'axe de rotation est décalé par rapport au centre.

J'ai coupé ma queue du moulin à vent en utilisant la méthode de dépôt.

L'ensemble de la structure est monté sur deux roulements 206, qui sont fixés sur un axe avec un trou de câble interne et soudés à un tuyau de deux pouces.

Les roulements s'insèrent étroitement dans le boîtier de l'éolienne, ce qui permet à la structure de tourner librement sans aucun effort ni jeu. Le câble passe à l'intérieur du mât jusqu'au pont de diodes.

sur la photo la version originale

Il a fallu un mois et demi pour faire un vent de face, sans compter deux mois de recherche de solutions, maintenant nous avons un mois en février, ça ressemble à de la neige et du froid pour tout l'hiver, donc je n'ai pas effectué les principaux tests encore, mais même à cette distance du sol, une ampoule de voiture de 21 watts a grillé. En attendant le printemps, préparation des tuyaux pour le mât. Cet hiver est passé rapidement et de façon intéressante pour moi.

Un peu de temps s'est écoulé depuis le moment où j'ai posté mon moulin à vent sur le site, mais le printemps n'est pas vraiment venu, il est encore impossible de creuser la terre pour briquer la table sous le mât - le sol est gelé et la saleté est partout, donc il est temps de tester sur un 1,5 m provisoire, c'était suffisant, et maintenant plus en détail.

Après les premiers tests, la vis a accidentellement attrapé le tuyau, c'est moi qui ai essayé de fixer la queue pour que l'éolienne ne quitte pas le vent et voir quelle serait la puissance maximale. En conséquence, la puissance a réussi à fixer environ 40 watts, après quoi la vis s'est effondrée en toute sécurité. Désagréable, mais probablement bon pour le cerveau. Après cela, j'ai décidé d'expérimenter et de bobiner un nouveau stator. Pour cela j'ai fait nouvelle forme pour couler des bobines. La forme a été soigneusement graissée avec du lithium automobile afin que l'excès ne colle pas. Les bobines ont maintenant été légèrement réduites en longueur, de sorte que 60 tours de 0,95 mm tiennent désormais dans le secteur. épaisseur d'enroulement 8 mm. (au final, le stator s'est avéré être de 9 mm) et la longueur du fil est restée la même.

La vis est maintenant constituée d'un tube plus solide de 160 mm. et tripale, longueur de lame 800 mm.

De nouveaux tests ont immédiatement montré le résultat, maintenant GENA a donné jusqu'à 100 watts, une ampoule de voiture halogène de 100 watts a brûlé à pleine incandescence, et afin de ne pas la brûler lors de fortes rafales de vent, l'ampoule s'est éteinte.

Mesures sur une batterie de voiture 55 A.h.

Eh bien, nous sommes déjà à la mi-août, et comme je l'ai promis, je vais essayer de terminer cette page.

D'abord ce que j'ai raté

Le mât est l'un des éléments structurels critiques

L'un des joints (un tuyau de plus petit diamètre pénètre à l'intérieur d'un plus grand)

et noeud pivotant

Hélice tripale (conduite d'égout rouge d'un diamètre de 160 mm.)

Pour commencer, j'ai changé plusieurs hélices et me suis installé sur un tube en aluminium à 6 pales d'un diamètre de 1,3 m. Tuyaux en PVC 1,7 m.

Le problème principal était de charger la batterie à la moindre rotation de la vis, et ici un générateur de blocage est venu à la rescousse, qui même avec une tension d'entrée de 2 v donne la charge de la batterie - bien qu'avec un faible courant, mais mieux que une décharge, mais par vent normal, toute l'énergie de la batterie entre par VD2 (voir schéma), et une charge complète passe.

La structure est assemblée directement sur le radiateur par installation semi-portée

Le contrôleur de charge a également utilisé un fait maison, le circuit est simple, aveuglé comme toujours de ce qui était à portée de main, la charge est de deux tours d'un fil de nichrome (avec une batterie chargée et un vent fort il chauffe au rouge) Tous les transistors étaient mettre des radiateurs (avec une marge), bien que VT1 et VT2 ne chauffent pratiquement pas, mais VT3 doit être installé sur le radiateur! (avec un fonctionnement prolongé du contrôleur VT3, il chauffe décemment)

photo du contrôleur fini

Le schéma de connexion de l'éolienne à la charge ressemble à ceci :

photo de l'unité centrale finie

Ma charge, comme prévu, est la lumière dans les toilettes et âme d'été + l'éclairage des rues(4 lampes LED qui s'allument automatiquement via le relais photo et éclairent la cour toute la nuit, avec le lever du soleil le relais photo se déclenche à nouveau, ce qui éteint l'éclairage et la batterie se charge. je l'ai enlevé de la voiture)

la photo montre le verre de protection (en haut du capteur photo)

Le relais photo a acheté un ready-made pour un réseau 220 V et l'a converti en alimentation à partir de 12 V (j'ai ponté le condensateur d'entrée et soudé séquentiellement une résistance 1K à la diode Zener)

Maintenant le plus IMPORTANT !

De ma propre expérience, je vous conseille de commencer par fabriquer un petit moulin à vent, d'acquérir de l'expérience et des connaissances et d'observer ce que vous pouvez obtenir des vents de votre région, car vous pouvez dépenser beaucoup d'argent, fabriquer un moulin à vent puissant, et le vent la puissance n'est pas suffisante pour obtenir les mêmes 50 watts et votre éolienne sera du type bateaux sous-marins dans le garage.

L'anémomètre le plus simple. Un côté carré mesure 12 cm sur 12 cm.Sur un fil de 25 cm.Une balle de tennis est attachée.

Nous ne pensons jamais à la force même d'une petite brise, mais cela vaut la peine de regarder la vitesse à laquelle la turbine tourne parfois et de comprendre immédiatement de quelle puissance il s'agit.

Vent, vent tu es puissant. (photo de la cour)

Eolienne DIY avec un générateur axial sur aimants néodyme !

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Générateurs lents allumés aimants permanents fais le toi-même

Générateurs à aimants permanents à basse vitesse à faire soi-même Je vis dans une petite ville de la région de Kharkov, une maison privée, un petit terrain. Moi-même, comme dit mon voisin, je suis un générateur ambulant

Un prototype d'appareil qui génère de l'électricité en marchant a été développé par des scientifiques canadiens de l'Université Simon Fraser en Colombie-Britannique avec la participation de collègues des États-Unis. Selon le chef de projet, professeur agrégé à l'université Max Donelan, l'appareil pesant environ 1,6 kilogramme est attaché au genou et peut générer en moyenne 5 watts d'électricité sans effort humain excessif. Les tentatives précédentes d'utiliser l'énergie dépensée pendant la marche en installant des dispositifs appropriés sur le pied ou dans un sac à dos spécial, selon les développeurs, se sont avérées moins efficaces que la nouvelle méthode.

La technologie pourrait éventuellement être utilisée pour alimenter des prothèses ou des dispositifs médicaux implantés, des téléphones portables ou des capteurs de système de coordonnées satellitaires, a déclaré CBC. Il peut également être utilisé par les militaires - les soldats n'ont pas besoin de transporter des batteries électriques supplémentaires avec eux.

Dispositif d'alternateur

Afin d'assurer l'existence la plus confortable, l'homme a développé et inventé une grande variété de dispositifs technologiques différents et de systèmes complexes. Mais l'un des appareils les plus efficaces et les plus efficaces pour utiliser l'électricité est devenu un alternateur.

Aujourd'hui, il existe deux grands types de construction :

• Appareils avec une partie fixe - un stator et un élément rotatif - un pôle magnétique. Les éléments de ce type sont largement utilisés dans la population, car la présence d'un enroulement fixe a épargné à l'utilisateur la nécessité de supprimer une charge électrique inutile.
• Un appareil électrique avec une armature rotative et un pôle magnétique fixe.

Il s'avère que la conception du générateur se réduit à la présence de deux parties principales : mobile et fixe, ainsi qu'aux éléments qui servent de lien entre elles.

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement de l'alternateur de voiture:

• la partie tournante du rotor ou du mécanisme d'entraînement est nominalement considérée comme un aimant électrique. C'est lui qui va transférer le champ magnétique créé au "corps" du stator. Il s'agit d'un élément externe de l'appareil, qui se compose de bobines auxquelles des fils sont connectés.
• la tension est transmise à travers des anneaux et des blindages de collecteur. Les bagues sont en cuivre et tournent simultanément avec le rotor et le vilebrequin. Au cours du mouvement, les brosses sont plaquées contre la surface des bagues. Par conséquent, le courant sera transféré de la partie fixe à la partie mobile du système.

Caractéristiques

Lors de l'achat d'un alternateur, vous devez vous concentrer sur les spécifications suivantes :

• Pouvoir électrique;
• Tension de travail;
• Le nombre de tours de la partie tournante du générateur;
• Facteur de puissance utile ;
• Force actuelle.

Générateur DC linéaire multiphasé

Nikola Tesla a toujours abordé les questions étudiées de manière non conventionnelle. Il semble évident pour tout le monde que les roues à lames ou à lames répondent mieux au mouvement du support que les objets plats. Tesla, à sa manière habituelle, a prouvé que si un système de rotor est assemblé à partir de disques situés sur l'axe en série, alors en raison de la capture des couches limites par le flux de gaz, il ne tournera pas plus mal, et dans certains cas même mieux qu'une hélice multipale, qui, selon son essence, est la même vis d'Archimède.

La directionnalité du milieu en mouvement doit être tangentielle, ce qui n'est pas toujours possible ou souhaitable dans les unités modernes, mais la conception est grandement simplifiée - elle n'a pas du tout besoin de pales. Les turbines à gaz selon le schéma Tesla ne sont pas encore en construction, mais ce n'est peut-être pas encore terminé.

Il est tout à fait possible de recycler la chaleur secondaire du générateur turboélectrique en l'utilisant pour une variété de besoins, du recyclage secondaire dans le système lui-même, au chauffage des locaux domestiques et à l'énergie thermique. unités de réfrigération type d'absorption. Cette approche est appelée trigénération et le rendement dans ce mode est proche de 90 %. C'est pour le carburant.

Les principales pertes par frottement dans un moteur à piston se situent dans le joint de la chambre de combustion. Tordez n'importe quel ICE même avec le couvercle du cylindre retiré. Cela demandera beaucoup d'efforts. Les pertes par frottement de roulement dans le mécanisme à manivelle sont faibles.

Sources : newforum.delaysam.ru, cependantlektrik.ru, electricschool.info, electrotransport.ru, kurstoe.ru, www.idlect.ru, pro-radio.ru

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Malgré tout, le travail de la pensée continue. Cela a été et sera toujours. L'homme montre au monde de plus en plus de nouvelles inventions. Nous présentons donc aujourd'hui à l'attention de nos lecteurs le générateur linéaire d'Oleg Gunyakov. Cette évolution a-t-elle droit à la vie ? Vladimir Gurevich donne sa réponse à cette question. Vous pouvez également donner la préférence à l'un des auteurs en participant à. Commentaires et discussions sur.

Oleg Gunyakov : générateur linéaire

Historiquement, les dispositifs traditionnels de production d'énergie électrique ont utilisé un mouvement rotatif pour déplacer des enroulements dans un champ magnétique. De tels dispositifs sont mis en mouvement par diverses hélices : turbines hydrauliques, turbines à gaz, éoliennes, etc. Le moteur à combustion interne traditionnel est également l'un des moteurs. Dans de telles hélices, l'énergie chimique du carburant subit de multiples transformations : d'abord en mouvement de translation des pistons, puis en mouvement de rotation du vilebrequin. La nécessité d'une telle transformation conduit à la fois à des pertes mécaniques et à la complication de la conception du dispositif de propulsion dans son ensemble. Nous avons tous vu une seule et même image dans les expériences de physique : le professeur prend un aimant permanent et commence à le déplacer d'avant en arrière dans l'inducteur. Dans ce cas, une tension apparaît aux bornes de la bobine. Dans cet article, j'ai discuté de la possibilité d'utiliser un mouvement alternatif pour générer du courant électrique sans conversions intermédiaires en mouvement rotatif. De tels mécanismes sont appelés GÉNÉRATEURS LINÉAIRES.

Le type de générateur linéaire proposé est conçu pour une utilisation industrielle, principalement sur les navires.

Brève description

Dans ce générateur linéaire (ci-après dénommé LG), au lieu des couvercles de cylindre, deux pistons externes sont installés, qui sont rigidement fixés l'un à l'autre. Cette solution technologique est due à ce qui suit : dans les cylindres traditionnels, lorsque le carburant explose, le piston commence à se déplacer dans un sens, mais selon les lois de l'inertie, le cylindre lui-même commence également à se déplacer dans le sens opposé. Et si un tel générateur est conçu pour générer une puissance élevée, les forces de déplacement longitudinal provoqueront d'énormes vibrations et endommageront les boulons de fondation. Pour compenser les forces résultantes, des pistons externes supplémentaires sont installés. À condition que la masse des pistons intérieurs et la masse des pistons extérieurs soient les mêmes, alors les forces d'inertie résultantes seront également les mêmes. De telles forces s'éteindront mutuellement et ne seront pas transmises à la coque. Les bobines dont la tension sera supprimée sont fixées à un corps fixe. Un ensemble de magnats permanents trapézoïdaux sera utilisé comme inducteur.

La synchronisation du mouvement du piston sera assurée en résistant au mouvement des aimants permanents lors de la génération d'énergie électrique. A condition que les enroulements de la partie électrique aient la même résistance, la résistance au mouvement des aimants permanents est également la même. Mais pour augmenter la fiabilité et prévenir les accidents, un synchroniseur mécanique est installé dans le LG, qui consiste en deux crémaillères se déplaçant l'une par rapport à l'autre, et une roue dentée fixée sur un axe fixe et tournant uniquement à partir du mouvement des crémaillères.

Suite Description détaillée voir les dessins ci-dessous.

Fonctionnement du générateur

Une fois que les pistons accélèrent jusqu'à la fréquence de démarrage, le carburant est fourni au premier cylindre, la combustion se produit et la dilatation des gaz formés commence. A ce moment, l'air est comprimé dans le deuxième cylindre.

Lorsque le piston extérieur est atteint dans le premier cylindre des soupapes d'échappement, les gaz d'échappement sont évacués.

Lorsque le piston interne dans le premier cylindre des orifices de purge est atteint, le processus de purge commence. Dans ce LG, la purge est à flux direct, ce qui fournit le plus petit rapport de gaz résiduel. Ceci, à son tour, augmente la charge massique de l'air dans le cylindre, ce qui conduit à une combustion complète du carburant, etc. A ce moment, les pistons atteignent leurs positions extrêmes.

La détente des gaz dans le deuxième cylindre entraîne les pistons du premier cylindre. Le piston intérieur atteint et ferme les orifices de purge alors que les orifices d'échappement sont encore ouverts. Il en résulte une perte de charge massique de l'air dans le cylindre, mais cette perte peut être négligée en raison du faible taux de gaz résiduels dans le cylindre. Le piston extérieur atteint les orifices d'échappement, les chevauche et permet ainsi le processus de compression dans le premier cylindre, tandis que la détente a lieu dans le second. Et le cycle se répète.

Section technologique d'un générateur linéaire

Le corps du moteur 1 est un acier soudé, de forme cylindrique, à l'intérieur des supports 2, 3 et 4 pour le montage de la douille du cylindre de travail 5. La douille est fixée par une bague de pression 6 sur 8 axes. Les plots sont fixés dans une dalle de fondation à paroi épaisse 7. Ensuite, un collecteur d'eau cylindrique est placé sur le manchon 8. Après le collecteur, un collecteur d'escargot d'échappement de gaz 9 est placé sur le manchon de cylindre.

La rainure de la douille et la volute sur les surfaces d'appui sont disposées de manière à ce qu'un joint imprimé en amiante résistant à la chaleur soit serré entre les marches. L'escargot chauffe pendant le fonctionnement et peut se dilater dans une direction linéaire. Pour la possibilité d'expansion, la volute est attachée à de longues goupilles 10 traversant les tubes 11 avec des écrous 12, qui créent une force de pression sur la volute à travers les ressorts 13. Après la volute, un collecteur d'eau 14 est mis sur le manchon.

La douille du cylindre de travail 5 est monobloc. La partie centrale du manchon présente un épaississement de la même manière qu'à l'endroit où le manchon est fixé - nervure 15. Dans la partie centrale, le manchon présente des trous pour 2 injecteurs pompe 16. De plus, le manchon comporte 6 trous sur chacun côté du centre de graissage des graisseurs (non représenté sur le dessin). Une rainure cylindrique est réalisée à l'extérieur dans la douille dans la partie centrale pour drainer et collecter l'eau de refroidissement des alésages tangentiels des canaux de refroidissement 17. La douille a 17 rainures pour les joints toriques en caoutchouc du système de refroidissement. Les fenêtres sont situées tangentiellement dans la bague du côté échappement et purge.

La génératrice linéaire est dotée d'un carter mécano-soudé 18 et d'un carter léger pour assurer la sécurité du personnel d'exploitation. Le corps léger est fermé depuis les extrémités du moteur par des couvercles 18 sur les flasques.

Le groupe de pistons de chaque générateur linéaire se compose de 2 pistons 20. Le piston intérieur est fixé au corps d'inducteur 21 sur 8 broches 22. Le piston extérieur est fixé au disque transversal 23 sur 8 broches 24. Le disque transversal d'un cylindre la forme est renforcée dans une direction radiale avec des goussets triangulaires 25 des deux côtés, qui sont fixés par soudage. Chaque piston possède 6 segments : 4 segments de compression et 2 segments racleurs d'huile. Pour éviter que les pistons ne se heurtent à des taux de compression élevés dans la génératrice linéaire, les couronnes de piston sont plates.

Les pistons sont refroidis à l'eau. L'eau est fournie aux pistons externes par un tube fixe télescopique interne 26 avec une buse à l'extrémité. L'eau de refroidissement revient par le tube central télescopique 27. Le tube 27 se déplace dans le tube fixe 28. Des joints 29 sont situés entre les tubes 27 et 28.

Le piston intérieur est également refroidi par eau. L'eau est fournie par un tube télescopique 30, qui est fixé au corps de l'inducteur 21 avec une bride. Il y a un canal dans l'inducteur et dans la bride de palier de piston. Ensuite, l'eau traverse le tube 31 et refroidit le piston. L'eau est renvoyée par la conduite 32, selon le même trajet et à travers le télescope 33, l'eau déjà chauffée est évacuée.

Les pistons externes sont reliés entre eux au moyen d'un disque transversal 23, de 6 tiges 34 et du boîtier d'inducteur 35. Les tiges sont filetées aux extrémités et sont fixées par des écrous serrés par un vérin hydraulique. Le mouvement des groupes de pistons intérieur et extérieur est décalé de 180 degrés. Le synchronisme est assuré par le mécanisme de synchronisation - 3 vitesses 36 6 crémaillères.

Trois rails 37 appartenant au groupe intérieur ont une section cylindrique dans la partie la plus proche du corps d'inducteur 21 et traversent les presse-étoupes 38. De plus, la section du rail devient carrée. Les crémaillères appartenant au groupe extérieur sont 3 des 6 tiges 34, auxquelles les crémaillères sont boulonnées. Les 3 mécanismes de synchroniseur sont situés dans des chicanes séparées et contiennent de l'huile pour la lubrification du mécanisme.

Comparaison du LG et du diesel conventionnel.

• Chez LG, la production et l'assemblage du moteur sont considérablement simplifiés en raison de l'absence de pièces aussi coûteuses et difficiles à fabriquer qu'un arbre à cames et un vilebrequin.
• Réduction de la consommation de carburant en augmentant l'efficacité mécanique grâce à l'absence de vilebrequin et d'arbre à cames.
• Réduction des vibrations grâce à l'amortissement mutuel des forces d'inertie résultantes.
• Fiabilité accrue du LG en réduisant le nombre de pièces mobiles.
• Dans LG, il est impossible de fournir une sinusoïde lisse du courant généré en raison de la vitesse de déplacement inégale des aimants par rapport aux bobines. Mais au niveau actuel de développement de la technologie de conversion, ce problème n'est pas insoluble.
• Instabilité accrue du fonctionnement du LG en raison de la présence de seulement deux cylindres et de l'absence de volant d'inertie. Si un éclair est manqué dans l'un des cylindres, le LH s'arrêtera, car dans le deuxième cylindre il n'y aura pas de compression d'air suffisante pour enflammer le carburant. Par conséquent, pour résoudre ce problème, il devient nécessaire d'installer au moins deux injecteurs par cylindre.

Oleg Gunyakov

Revue de l'article d'O. Gunyakov

Il faudra repartir de loin, à savoir de l'article "Générateur linéaire à essence (générateur diesel)" de l'auteur Skoromts Yu. G., publié dans le magazine, ainsi que, en parallèle, sur de nombreux sites Internet. Cet article décrit le principe de la construction centrale électrique puissance relativement faible destinée à produire de l'électricité, caractérisée en ce que le moteur à combustion interne est associé à un générateur électrique, tandis que le mouvement de rotation du rotor du générateur est remplacé par le mouvement alternatif du circuit magnétique avec l'enroulement d'excitation noyé dans celui-ci. L'objectif principal d'un tel remplacement, selon l'auteur, est d'éliminer du système le mécanisme à manivelle, y compris le vilebrequin, qui convertit le mouvement alternatif des pistons du moteur à combustion interne en mouvement de rotation du rotor du générateur dans un unité diesel-électrique conventionnelle. L'idée, à première vue, n'est pas une mauvaise idée, bien que sa présentation soulève beaucoup de questions déroutantes. Nous ne commenterons pas certaines des déclarations de l'auteur de cet article, mais nous nous contenterons de citer afin que le lecteur lui-même puisse apprécier son amateurisme flagrant dans le domaine de l'électrotechnique :

• Dans un générateur de puissance moyenne à élevée, la synchronisation de la manivelle est obtenue en réduisant le courant d'excitation de la manivelle en retard.
• La tension de sortie est régulée en changeant la fréquence du générateur.
• Le démarrage s'effectue avec trois courtes impulsions de courant puissantes, tandis que le générateur fonctionne en mode moteur. Nous recevons des impulsions de courant des bornes du condensateur, après l'avoir préalablement chargé pendant un certain temps, via un transformateur élévateur (50-100 kHz) d'une source d'alimentation de faible puissance.
• Le courant de charge du générateur n'affecte pas le champ magnétique du générateur, et donc les caractéristiques du générateur.
• Quant au générateur lui-même, le champ magnétique du générateur proposé, dans la partie principale, est toujours constant, cela permet de fabriquer un circuit magnétique non pas à partir de plaques séparées (pour réduire les courants de Foucault), mais à partir d'une seule pièce de matériau , ce qui augmentera considérablement la résistance du circuit magnétique et réduira la complexité de fabrication.

Et maintenant sur l'idée elle-même. Comme il ressort de ce que l'auteur a écrit, le but de son projet est d'éliminer du système moteur-générateur le mécanisme à manivelle qui convertit un type de mouvement (alternatif) en un autre (rotatif). Cependant, du point de vue de la tâche à accomplir, ce problème a déjà été résolu depuis longtemps. Dans le célèbre moteur à pistons rotatifs Wankel, le mouvement de rotation de l'arbre de sortie est obtenu sans aucun mécanisme à manivelle, Fig. une.

Figure. 1. Moteur à pistons rotatifs Wankel et son principe de fonctionnement

Les moteurs à pistons rotatifs selon le schéma Wankel sont connus depuis plus de cinquante ans. Dans les années 1960, 11 des vingt plus grandes entreprises automobiles ont acquis des droits de licence pour développer et fabriquer ces moteurs. Ces entreprises représentaient environ 70 % de la production automobile mondiale, incl. 80 % de la production de voitures particulières aux États-Unis, 71 % au Japon, 44 % dans les pays d'Europe occidentale.

L'usure rapide des joints a longtemps été considérée comme un problème avec ce moteur. Cependant, plus tard, ce problème a été surmonté et ces moteurs ont commencé à être utilisés dans l'industrie automobile. La première voiture de série à moteur rotatif est la voiture de sport allemande NSU Wankelspider. La première produite en série (37204 exemplaires) est une berline de classe affaires allemande NSU Ro80. En 1967, le japonais Mazda a commencé à vendre la première voiture "Cosmo Sport" équipée d'un moteur rotatif de 110 chevaux. Des recherches plus poussées ont permis de réduire la consommation de carburant et d'améliorer les performances environnementales de ces moteurs de 40 %. En 1970, les ventes totales de voitures à moteur rotatif atteignaient 100 000, en 1975 - 500 000 et en 1978 - dépassaient le million. Le moteur à deux cylindres "Renesis" de Mazda avec un volume de seulement 1,3 litre délivrait une puissance de 250 litres. de. et prenait beaucoup moins de place dans le compartiment moteur que les moteurs à combustion conventionnels. Le modèle moderne du moteur Renesis-2 16X a un volume encore plus petit avec plus de puissance et chauffe moins, fig. 2.

Figure. 2. Moteur automobile série du type à piston rotatif (Renesis-2 16X) de Mazda

À cet égard, une question tout à fait légitime se pose: "Y avait-il un garçon?", C'est-à-dire, y avait-il un problème (ou peut-être qu'il y en avait, mais pas correctement formulé)?

De plus, la nécessité d'un convertisseur semi-conducteur très coûteux conçu pour la pleine puissance du générateur (nécessaire, selon l'auteur, pour fournir une tension de sortie sinusoïdale), réduit fortement l'efficacité économique de la solution proposée (le cas échéant !), Sans parler des milliers d'autres, les problèmes non résolus dans ce projet, sur lesquels, au vu de ce qui précède, à ce stade, il est tout simplement inutile de s'attarder.

M. O. Gunyakov publie la même idée (c'est-à-dire celle de quelqu'un d'autre) sans aucune référence à son véritable auteur, en modifiant légèrement la construction. La principale différence (c'est-à-dire la différence fondamentale et non dans des détails insignifiants et insignifiants) entre son projet et le projet de Yu.G. Skoromets) est de remplacer l'enroulement d'excitation du générateur par un aimant permanent et d'élargir la portée de son installation dans la zone de haute puissance (d'après la correspondance avec l'auteur, il a découvert qu'il s'attend à appliquer ce principe aux générateurs d'une capacité de mégawatts). Puisque, d'une part, pour l'idée d'un générateur diesel linéaire, peu importe comment la source du champ magnétique (enroulement ou aimant permanent) sera faite, et d'autre part, peu importe pour l'aimant dans lequel la conception du générateur il sera utilisé (avec un mouvement rotatif ou alternatif), il s'ensuit que l'idée de remplacer l'enroulement d'excitation du générateur par un aimant permanent n'a rien à voir avec la conception spécifique du générateur, mais s'applique à tous les générateurs en général. Mais ici, la question se pose immédiatement: si dans un générateur d'une capacité de plusieurs mégawatts, il est possible de remplacer un enroulement d'excitation complexe et coûteux par un aimant permanent en alliages modernes (par exemple, à partir du célèbre alliage NdFeB), alors pourquoi cela n'est-il pas fait maintenant, et cette solution n'est utilisée que dans les petits générateurs de faible puissance ? Il y a clairement de bonnes raisons à cela. La discussion de ces raisons devrait contenir trop de détails "de la vie des générateurs" et "de la vie des aimants" afin de les couvrir en détail dans cette revue, mais même ce n'est pas l'essentiel maintenant, mais le fait que cela l'idée de O. Gunyakov sur l'utilisation d'aimants constants n'a rien à voir avec l'idée de Yu. G. Skoromets sur un générateur diesel linéaire. La tentative d'O. Gunyakov de "lier" son idée avec des aimants permanents (qui, en soi, est connu depuis longtemps et ne contient rien de nouveau) à quelqu'un d'autre, devrait apparemment servir à augmenter la signification de son idée.

Même si l'on fait abstraction du fait que les aimants permanents ne sont utilisés que dans des générateurs de puissance très limitée, problème supplémentaire La conception spécifique d'O. Gunyakov réside dans le fait que son générateur est situé dans une zone à haute température et que les aimants permanents ont une température de fonctionnement supérieure plutôt insignifiante, limitée par le point dit de Curie, auquel l'aimant perd complètement son Propriétés. Ainsi, pour l'alliage NdFeB, le point de Curie est compris entre 300 et 350 °C et la température maximale de fonctionnement est limitée à 100 et 150 °C. Rappelons maintenant quelle est la température à l'intérieur de la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. C'est vrai, de 300 à 2000°C (pendant différents cycles). Quoi température moyenne sera à la surface de la chambre de combustion, dans la zone où se trouvent les aimants ? C'est vrai, bien plus que ce pour quoi les aimants permanents sont conçus. Par conséquent, un refroidissement très efficace des aimants doit être assuré. Comment et avec quoi ? Il est très douteux que la température dans la zone où se trouvent les aimants puisse être abaissée à 100°C de manière acceptable et non fantastique. À cet égard, il convient de noter que la question du refroidissement du générateur diesel linéaire lui-même n'a pas été suffisamment résolue. Le refroidissement par eau proposé par l'auteur est loin d'être applicable partout. Par exemple, les groupes électrogènes diesel modernes d'une capacité de plusieurs centaines de kilowatts à plusieurs mégawatts, destinés à l'alimentation de secours ou de secours (et c'est un très gros segment du marché pour de telles unités), n'utilisent pas de refroidissement par eau. Une telle unité est refroidie par un énorme ventilateur (jusqu'à deux mètres de diamètre) monté sur l'arbre diesel. La raison pour laquelle cela a été fait est compréhensible : dans les situations d'urgence, il n'y a nulle part et il n'y a rien pour s'approvisionner en eau. Mais où se procurer l'arbre tournant pour le ventilateur dans la conception proposée ? Ouais, utilisez un moteur électrique puissant séparé capable de faire tourner un ventilateur de deux mètres... Et puis notre projet commence à grandir...

En conclusion, je voudrais noter que ni Yu. G. Skoromets ni O. Gunyakov ne sont ni les découvreurs de cette idée, ni les auteurs de la meilleure des constructions. Cette idée elle-même était connue bien avant les publications des deux auteurs. Par dernières années de meilleures conceptions ont été proposées que celles dont nous discutons. Par exemple, dans la conception proposée par Ondřej Vysoký, Josef Božek et d'autres du tchèque Université Polytechnique en 2007 (c'est-à-dire avant la publication de l'article de Yu.G. Skoromts), des aimants permanents sont également utilisés (les auteurs ne revendiquent pas la puissance en mégawatts), mais il n'y a pas de problème pour chauffer les aimants, car ils peuvent être situés loin des chambres de combustion et peuvent être séparés par un insert d'arbre calorifuge sur lequel ils sont fixés. De petits échantillons de laboratoire de ces unités ont été réalisés et testés, Fig. 3. Dans la littérature de langue anglaise, de telles installations sont appelées "Linear Combustion Engine (LCE)".

Figure. 3. Schéma structurel et échantillons de laboratoire d'unités linéaires diesel-électriques développées en République tchèque

Il existe de nombreuses publications sur ce sujet à la fois sur Internet, et sous forme d'articles et même sous forme de livres (voir, par exemple, "Modélisation et contrôle du moteur à combustion linéaire"), bien qu'il n'existe pas de véritables produits sur le marché encore, ainsi que non il n'y avait pas d'études de faisabilité, de comparaisons, par exemple, avec le même moteur Wankel. A cet égard, les lecteurs de la revue seraient, à notre avis, très intéressés par une revue qualifiée d'informations sur les principes de construction de tels systèmes, leur Caractéristiques comparatives avec d'autres dispositifs de production d'électricité, des informations sur les problèmes techniques et économiques, sur les résultats obtenus, et non une description détaillée de quelques détails mineurs de structures locales qui présentent de nombreuses lacunes évidentes, mais sont présentées comme la plus grande réussite. On ne saurait que saluer la publication par l'auteur d'un tel article de synthèse.

En technologie, il existe des millions d'idées apparemment belles qui n'ont pas de base économique, ou ne prennent pas en compte de réels problèmes techniques, ou tout simplement ne sont pas suffisamment développées et n'ont donc pas reçu de réelle mise en œuvre. Il suffit de se tourner vers le fonds des brevets de n'importe quel pays pour voir des millions d'idées originales prendre la poussière sur les étagères. Le même, à notre avis, le sort attend les projets spécifiques de Yu. G. Skoromts et O. Gunyakov. Cependant, on ne peut pas affirmer que des millions de brevets inutilisés aujourd'hui sont complètement inutiles. Leur avantage évident réside dans le fait qu'ils stimulent la pensée humaine et sont à la base de nouvelles idées. Comme nous pouvons le voir, la pensée créative continue de travailler activement dans cette direction. Espérons que dans un proche avenir, il y aura de nombreuses nouvelles idées prometteuses dans cette direction, dont le nombre finira par devenir de qualité et elles pourront un jour devenir très attrayantes pour l'industrie.

D'un point de vue technique, les moteurs à combustion interne de toute voiture hybride sont des unités, des prolongateurs, permettant d'augmenter l'autonomie de cette voiture. Ce terme fait référence aux moteurs qui ne font tourner qu'un générateur électrique, qui donne l'énergie générée aux moteurs électriques de la voiture et recharge les batteries. Dans l'écrasante majorité des cas, les moteurs d'extension sont des moteurs à combustion interne classiques de petite taille avec tous les composants et inconvénients de tels moteurs. Mais des chercheurs du Centre spatial allemand (DLR) ont développé un nouveau type de prolongateur basé sur un moteur à combustion interne linéaire sans soupape qui peut fonctionner avec presque n'importe quel type de carburant.

Le générateur linéaire à pistons libres se compose d'une chambre de combustion, de deux pistons, de générateurs électriques linéaires et de ressorts à gaz de rappel. Le moteur d'extension fonctionne à peu près de la même manière que les moteurs conventionnels, en enflammant le mélange carburant / air dans la chambre de combustion, ce qui provoque le déplacement des pistons. Cependant, au lieu de convertir le mouvement linéaire du piston en mouvement de rotation de l'arbre dû au vilebrequin, le dispositif convertit l'énergie cinétique du mouvement du piston directement en énergie électrique.

L'explosion du mélange air/carburant dans la chambre de combustion éloigne les deux pistons du centre de la chambre, comprimant les ressorts à gaz, qui ralentissent et les repoussent. Le moteur d'extension fonctionne à une fréquence de 40 à 50 Hz et génère jusqu'à 35 kW d'énergie électrique.

« Les ingénieurs connaissent depuis longtemps les principes des moteurs à combustion linéaire », explique Ulrich Wagner, directeur de l'énergie et des transports chez DLR. Grâce à l'utilisation d'une puissante unité de contrôle dynamique électronique, nous sommes en mesure de réguler avec précision le fonctionnement de tous les moteurs. composants, les forçant à interagir dans leur ensemble.

Le système de contrôle électronique, créé par les ingénieurs du DLR, contrôle le mouvement des pistons d'un moteur linéaire avec une précision d'un dixième de millimètre, détectant les fluctuations de pression pendant le processus de combustion et compensant ces fluctuations. Ce mécanisme permet également un réglage flexible du taux de compression, de la vitesse du piston et de la cylindrée de la chambre de combustion. De telles capacités permettent l'utilisation d'essence, de carburant diesel, de gaz naturel, de biocarburants, d'éthanol et d'hydrogène comme carburant.

Le système de contrôle du générateur linéaire à pistons libres permet à l'appareil de sélectionner indépendamment le mode de fonctionnement le plus efficace à une vitesse et une charge de véhicule données testées, ce qui permet de réduire au minimum la quantité d'émissions nocives dans l'environnement. L'absence de vilebrequin, d'arbre à cames et d'autres attributs obligatoires des moteurs à combustion interne conventionnels permet de fabriquer de tels générateurs à moindre coût, et donc à moindre coût.

La petite taille du nouveau générateur permet de l'installer facilement sur l'une des voitures hybrides actuellement produites en série afin d'étendre l'autonomie supplémentaire de son déplacement d'au moins 600 kilomètres sans augmenter le poids de la voiture.

Le premier prototype du nouveau générateur linéaire a récemment fait l'objet d'une démonstration dans l'installation d'essai du DLR Institute of Vehicle Concepts à Stuttgart. Et maintenant, les spécialistes du DLR, en collaboration avec Universal Motor Corporation GmbH, travaillent à la création des premiers prototypes industriels, qui seront testés sur des véhicules hybrides de différentes marques.

Les moteurs à combustion interne traditionnels se distinguent par le fait que les pistons agissent comme le lien initial, qui effectuent des mouvements alternatifs bien coordonnés. Après l'invention des manivelles, les spécialistes ont pu réaliser un couple. Dans certaines modèles modernes les deux maillons effectuent le même type de mouvement. Cette option est considérée comme la plus pratique.

Par exemple, dans un générateur linéaire, il n'est pas nécessaire d'agir sur des actions réciproques, tout en extrayant la composante rectiligne. Application technologies modernes a permis d'adapter la tension de sortie de l'appareil pour l'utilisateur, de ce fait, une partie du circuit électrique fermé ne tourne pas dans un champ magnétique, mais seulement en translation.

La description

Un générateur linéaire est souvent appelé un produit à aimant permanent. L'unité est conçue pour convertir efficacement l'énergie mécanique d'un moteur diesel en un courant électrique de sortie. Les aimants permanents sont responsables de cette tâche. Un générateur de haute qualité peut être réalisé sur la base de différents schémas géométriques. Par exemple, le démarreur et le rotor peuvent être réalisés sous la forme de disques coaxiaux tournant l'un par rapport à l'autre.

Les experts appellent de tels générateurs linéaires à disque ou simplement axiaux. Le schéma utilisé dans la production permet de créer des unités compactes de haute qualité avec la disposition la plus dense. Un tel produit peut être installé en toute sécurité dans un espace confiné. Les plus populaires sont les générateurs cylindriques et radiaux. Dans de tels produits, le démarreur et le rotor sont réalisés sous la forme de cylindres coaxiaux emboîtés les uns dans les autres.

Caractéristique

Le générateur linéaire appartient au domaine de l'ingénierie énergétique, car son utilisation habile peut augmenter le rendement énergétique et minimiser les émissions de gaz toxiques dans les moteurs à combustion interne à piston libre courants. Dans un produit autonome, dans lequel l'électricité est convertie au moyen d'un embrayage entre un aimant permanent et un enroulement fixe, les cylindres couplés à des pistons ont une préchambre conique caractéristique. Le générateur fonctionne avec des courses de compression modifiées. L'enroulement et l'aimant de recherche sont conçus de telle sorte que le rapport résultant entre les quantités d'énergie mécanique utilisées pour générer de l'électricité soit égal à celui disponible entre les taux de compression.

Conception

L'aimant de recherche dans les générateurs classiques diffère par le principe de structure, puisque les fabricants ont complètement éliminé les pièces frottantes telles que les balais de collecteur et les collecteurs. L'absence de tels mécanismes augmente le degré de fiabilité de la centrale diesel. L'utilisateur final n'a pas à dépenser des sommes importantes pour la maintenance de l'équipement. Dispositif générateur linéaire allumé Gas-oil avec des aimants permanents permet aux experts de fournir de manière fiable une électricité précieuse à divers laboratoires, bâtiments résidentiels ainsi qu'aux petites installations de production.

Un degré élevé de fiabilité, de disponibilité et de démarrage facile rendent ces installations tout simplement irremplaçables lorsque vous avez besoin de fournir une source d'alimentation de secours. Les aspects négatifs des générateurs linéaires incluent le fait que la conception la plus fiable ne permet pas d'obtenir haute tension courant de sortie. S'il est nécessaire de fournir de l'électricité à des équipements puissants, l'utilisateur devra alors utiliser des modèles multibandes, dont le coût est beaucoup plus élevé que les installations de base.

Circuits linéaires

Il s'agit d'une catégorie distincte de pièces très demandées par les professionnels. Conformément à la loi d'Ohm, le courant dans les circuits électriques linéaires est proportionnel à la tension appliquée. Le niveau de résistance est constant et absolument indépendant de la tension qui lui est appliquée. Si la caractéristique I - V d'un élément électrique est une ligne droite, un tel élément est appelé linéaire. Il convient de noter qu'en conditions réelles, il est difficile d'atteindre des performances élevées, car l'utilisateur doit créer des conditions optimales.

Pour les éléments électriques classiques, la linéarité est conditionnelle. Par exemple, la résistance d'une résistance dépend de la température, de l'humidité et d'autres paramètres. Par temps chaud, les indicateurs augmentent considérablement, ce qui fait que le mécanisme perd sa linéarité.

Avantages

Le générateur linéaire universel sur aimants permanents se compare avantageusement à tous les analogues modernes dans de nombreuses caractéristiques positives :

1. Léger et compact. Cet effet est obtenu grâce à l'absence de mécanisme à manivelle.
2. Prix ​​abordable.
3. MTBF de haute qualité en raison de l'absence d'un système de combustion.
4. Capacité de fabrication. Pour la production de pièces durables, seules des opérations ne nécessitant pas de main-d'œuvre sont utilisées.
5. Réglage du volume de la chambre de combustion sans arrêter le moteur.
6. Le courant de charge de base du générateur n'affecte pas le champ magnétique, ce qui ne dégrade pas les performances de l'équipement.
7. Il n'y a pas de système d'allumage.

désavantages

Malgré de nombreuses caractéristiques positives, un générateur multifonctionnel avec des bagues de cylindre récepteur de haute qualité présente des caractéristiques négatives. La rétroaction négative des propriétaires est associée à la difficulté d'obtenir une tension de sortie sous la forme d'une sinusoïde. Mais même cet inconvénient peut être facilement éliminé en utilisant une technologie électronique et de conversion universelle. Les débutants doivent être préparés au fait que l'unité est équipée de plusieurs cylindres à combustion interne. La régulation classique du volume de la chambre à combustible s'effectue selon le même principe que dans le pâton.

Centrales diesel

Chaque homme peut fabriquer de ses propres mains un générateur linéaire, qui aura des performances optimales. L'essentiel est de respecter les recommandations de base et de tout préparer à l'avance outils nécessaires... Un générateur linéaire diesel est utile si l'utilisateur doit apporter de manière autonome des modifications au réseau électrique existant. L'unité contribuera à simplifier considérablement la mise en œuvre des tâches professionnelles et ménagères. Tout produit nécessite un entretien périodique. Tout maître peut faire face à de telles manipulations s'il connaît le principe du mécanisme.

Limites

Un générateur linéaire abordable et fiable devient de plus en plus populaire. En tant que source d'énergie, cette unité peut être utilisée aussi bien dans les sphères domestiques qu'industrielles. Mais chaque utilisateur doit être conscient de certaines limites. Pendant le fonctionnement, les cames des entraînements de vannes sont effacées, ce qui empêche le mécanisme de s'ouvrir, ce qui entraîne une chute de la puissance à des niveaux critiques.

En raison d'une utilisation fréquente, les bords de la valve chaude brûlent rapidement. L'appareil contient des chemises - des paliers lisses, qui sont situés sur le tourillon de vilebrequin. Au fil du temps, ces produits sont également effacés. En conséquence, un espace libre est formé à travers lequel l'huile chargée commence à s'écouler.

Pompe à carburant

L'entraînement de cette unité se présente sous la forme d'une surface de came qui est fermement serrée entre le rouleau de piston et le boîtier lui-même. Le mécanisme effectue un mouvement alternatif avec la bielle du moteur à combustion interne. Si le maître prévoit de modifier la quantité de carburant éjectée en un seul coup, il doit alors effectuer une rotation prudente de la surface de la came par rapport à l'axe longitudinal. Dans cette situation, les galets du piston de la pompe et du carter vont se déplacer ou s'écarter (tout dépend du sens de rotation). Les valeurs de tension et d'énergie résultantes générées au cours de différents cycles ne peuvent pas être classées comme des changements automatiquement proportionnels de l'énergie mécanique.

Cette approche implique l'utilisation de batteries de grande taille, qui sont le plus souvent installées entre la partie de la combustion interne et les moteurs électriques. L'utilisation d'un générateur linéaire permet de maintenir une situation environnementale favorable environnement... Les experts ont réussi à minimiser la formation de composés toxiques lors du fonctionnement de l'unité, ce qui est très apprécié dans la société moderne.