Сучасні інженери регулярно проводять експерименти зі створення пристроїв з нетрадиційною та нестандартною конструкцією, таких як, наприклад, апарат обертання на . Серед цих механізмів слід відзначити і соленоїдний двигун, що перетворює енергію електричного струму на механічну енергію. Соленоїдні двигуни можуть складатися з однієї або декількох котушок - соленоїдів.
У першому випадку задіяна лише одна котушка, при включенні та виключенні якої відбувається механічний рух кривошипно-шатунного механізму. У другому варіанті використовується кілька котушок, що включаються по черзі за допомогою вентилів, коли подача струму від джерела живлення здійснюється в один із напівперіодів синусоїдальної напруги. Поворотно-поступальні рухи сердечників приводять у рух колесо або колінчастий вал.
Соленоїдний двигун принцип роботи
Відповідно до основної класифікації, соленоїдні двигуни бувають резонансними та нерезонансними. У свою чергу, існує однокотушкова та багатокотушкова конструкція нерезонансних двигунів. Відомі також параметричні двигуни, в яких осердя втягується в соленоїд, але займає потрібне положення при досягненні магнітної рівноваги після кількох коливань. При збігу частоти мережі зі своїми коливаннями сердечника може статися резонанс.
Соленоїдні двигуни відрізняються компактністю та простотою конструкції. Серед недоліків слід відзначити низький коефіцієнт корисної дії цих пристроїв та високу швидкість руху. Досі ці недоліки не вдалося подолати, тому дані механізми не знайшли широкого застосування на практиці.
Робоча котушка однокатушкових пристроїв включається і вимикається за допомогою механічного вимикача, за рахунок дії тіла сердечника або напівпровідникового вентиля. В обох випадках зворотний хід забезпечується пружиною, що має пружність. У двигунах з кількома котушками робочі органи включаються лише вентилями, коли до кожної котушки по черзі підводиться струм у проміжку одного з напівперіодів синусоїдальної напруги. Сердечники котушок починають по черзі втягуватися, в результаті це призводить до здійснення зворотно-поступальних рухів. Ці рухи через приводи передаються різні двигуни, виконують функцію виконавчих механізмів.
Влаштування соленоїдного двигуна
Існують різні типи механічних та електричних пристроїв, робота яких ґрунтується на перетворенні одного виду енергії в інший. Їхні основні типи широко використовуються у всіх машинах і механізмах, що застосовуються на виробництві та в побуті. Існують і нетрадиційні апарати, робота над якими здійснюється поки що на рівні експериментів. До них можна віднести і соленоїдні двигуни, що працюють на основі магнітної дії струму. Його основною перевагою вважається простота конструкції та доступність матеріалів для виготовлення.
Основним елементом даного пристрою є котушка, якою пропускається електричний струм. Це призводить до утворення магнітного поля, що втягує плунжер, виконаний у вигляді сталевого сердечника. Далі, за допомогою кривошипно-шатунного механізму, поступальні рухи сердечника перетворюються на обертальний рух валу. Можна використовувати будь-яку кількість котушок, однак найбільш оптимальним вважається варіант з двома елементами. Всі ці фактори потрібно обов'язково враховувати при вирішенні питання, як зробити соленоїдний двигун своїми руками з підручних матеріалів.
Нерідко розглядається варіант із трьома котушками, що відрізняється більш складною конструкцією. Тим не менш, він має більш високу потужність і працює значно рівномірніше, не вимагаючи маховика для плавності ходу.
Робота цього пристрою здійснюється в такий спосіб.
- З електричної мережі струм потрапляє на розподільник через щітку соленоїда, після чого надходить безпосередньо в цей соленоїд.
- Після проходження по обмотці струм знову повертається в мережу через загальні кільця і щітку, встановлені в розподільнику. Проходження струму призводить до утворення сильного магнітного поля, що втягує плунжер всередину котушки до її середини.
- Далі поступальний рух плунжера передається шатуну і кривошипу, що здійснюють поворот колінчастого валу. Одночасно з валом відбувається поворот розподільника струму, що запускає наступний соленоїд.
- Другий соленоїд починає діяти ще до закінчення першого елемента. Таким чином, він допомагає при ослабленні тяги плунжера першого соленоїда, оскільки зменшується довжина його плеча в процесі повороту кривошипа.
- Після другого соленоїда в роботу включається наступна третя котушка і весь цикл повністю повторюється.
Соленоїдний двигун своїми руками
Найкращим матеріалом для котушок вважається текстоліт або деревина твердих порід. Для намотування використовується провід ПЕЛ-1 діаметром 0,2-0,3 мм. Намотування виконується у кількості 8-10 тис. витків, забезпечуючи опір кожної котушки в межах 200-400 Ом. Після намотування кожні 500 витків робляться тонкі паперові прокладки і так до остаточного заповнення каркаса.
Для виготовлення плунжера використовується м'яка сталь. Шатуни можуть бути виготовлені з велосипедних спиць. Верхню головку потрібно робити у вигляді невеликого кільцеподібного вушка з необхідним внутрішнім діаметром. Нижня головка обладнується спеціальним захватом для кріплення на шийці колінчастого валу. Він виготовляється з двох жерстяних смужок і є вилкою, яка надівається на шию кривошипа. Остаточне кріплення вилки здійснюється мідним дротом, що проходить через отвори. Шатунна вилка одягається на втулку, виготовлену з мідної, бронзової або латунної трубки.
Колінчастий вал виготовляється з металевого стрижня. Його кривошипи розташовуються під кутом 120 градусів щодо один одного. На одній стороні колінчастого валу закріплюється розподільник струму, а на іншій - маховик у вигляді шківа з канавкою під ремінь.
Для виготовлення розподільника струму можна використовувати латунне кільце або відрізок трубки відповідного діаметра. Виходить одне ціле кільце і три півкільця, розташовані один до одного зі зрушенням на 120 градусів. Щітки робляться із пружинних пластинок або злегка розклепаного сталевого дроту.
Кріплення втулки розподільника струму проводиться на текстолітовий валик, що одягається на один з кінців колінчастого валу. Усі кріплення здійснюються за допомогою клею БФ та шпонок, що виготовляються з тонкого дроту або голок. Установка розподільника виконується таким чином, щоб увімкнення першої котушки відбувалося при знаходженні плунжера в нижньому положенні. Якщо дроти, що йдуть від котушок на щітки, поміняти місцями, то обертання валу відбуватиметься у зворотному напрямку.
Установка котушок проводиться у вертикальному положенні. Вони закріплюються різними способами, наприклад дерев'яними планками, в яких передбачені поглиблення під корпуси котушок. По краях кріпляться боковини з фанери або листового металу, в яких передбачені місця для встановлення підшипників під колінчастий вал або латунних втулок. За наявності металевих боковин, кріплення втулок чи підшипників проводиться методом паяння. Підшипники рекомендується встановлювати і в середній частині колінчастого валу. З цією метою передбачаються спеціальні бляшані або дерев'яні стійки.
Щоб уникнути зсуву колінчастого валу в той чи інший бік на його кінці, рекомендується припаяти кільця з мідного дроту, на відстані приблизно 0,5 мм від підшипників. Сам двигун повинен бути захищений бляшаним або фанерним кожухом. Розрахунки двигуна виконуються виходячи із змінного електричного струму, напругою 220 вольт. У разі потреби пристрій може функціонувати при постійному струмі. Якщо мережна напруга складає всього 127 вольт, кількість витків котушки слід знизити на 4-5 тисяч витків, а перетин дроту зменшити до 0,4 мм. За умови правильного складання потужність соленоїдного двигуна складе в середньому 30-50 Вт.
Як зробити соленоїдний двигун у домашніх умовах
Винахід відноситься до енергомашинобудування та електротехніки, а саме до пристроїв, що використовують енергію постійних та електромагнітів. Воно може бути використане як привод з широким діапазоном потужності для екологічно чистих двигунів, електрогенераторів.
Завданням винаходу є створення простішої конструкції електромагнітного двигуна, який володіє кращими тяговими характеристиками. Запропонована конструкція повинна забезпечити більш ефективне перетворення магнітного поля постійних та електромагнітів на енергію руху. Ще одним завданням є розширення арсеналу екологічно чистих технічних засобів.
Поставлена задача досягається тим, що в електромагнітному двигуні міститься щонайменше один рухомий і один нерухомий коаксіальні магнітні елементи, що взаємодіють їх магнітними полями переважно вздовж їх поверхонь з прискоренням у напрямку руху рухомого елемента на ділянці траєкторії.
Такий магнітний двигун згідно винаходу відрізняється тим, що магнітні елементи, що взаємодіють, виконані коаксіальними, що набагато збільшує площу взаємодії рухомих і нерухомих магнітних елементів. У коаксіальних магнітних елементів до того ж щільність взаємодії магнітних полів більша ніж у плоских пластинчастих магнітів, які розсіяні на відміну від коаксіальних.
Магнітні елементи однієї з груп встановлені по колу і пов'язані з віссю обертання, що збігається з віссю кола установки іншої групи елементів, причому обидва кола збігаються, а одна група магнітних елементів має поздовжні щілини у внутрішньому радіальному напрямку, причому ширина щілин достатня для проходження елементів осьового зв'язку іншої групи магнітних елементів.
При цьому елемент осьового зв'язку однієї із груп магнітних елементів може бути виконаний у вигляді диска.
Альтернативно, елементи осьового зв'язку однієї з груп магнітних елементів виконані у вигляді спиць або пластин.
У варіанті конкретної реалізації магнітний двигун містить рухомий елемент, наприклад, у вигляді поверхні, що має можливість обертатися по колу, на якій закріплено n-магнітних елементів, встановлених з можливістю взаємодії з m - магнітними елементами, встановленими нерухомо. Якщо кожен із магнітних елементів, що входять до групи m, виконаний у вигляді постійного магніту, то магнітні елементи групи n виконані у вигляді електромагніту. Одна з груп магнітних елементів (m або n) складається з магнітних елементів, кожен з яких виконаний з наскрізним каналом, що з'єднує торці цього магнітного елемента та плоскою щілиною, що з'єднує зовнішню поверхню магнітного елемента з наскрізним каналом по всій довжині. Інша група магнітних елементів включає магнітні елементи, кожен із яких встановлений таким чином, що він має можливість проходити через наскрізний канал магнітного елемента з іншої групи. Магнітні елементи однієї з груп являють собою електромагніти, витки якої укладено таким чином, щоб не перекривати плоску щілину, що з'єднує по всій довжині наскрізний канал із зовнішньою поверхнею магнітного елемента.
Якщо магнітні елементи однієї з груп є зовнішніми елементами взаємодіючих коаксіальних магнітних елементів і є електромагнітом, то їх витки укладені таки чином, щоб не перекривати плоску щілину, що з'єднує по всій довжині наскрізний канал із зовнішньою поверхнею магнітного елемента. А внутрішніми елементами є постійні магніти з іншої групи, коаксіальних елементів, що взаємодіють, і є злегка вигнутим стрижнем, форму якого найкраще описується як частина тіла, що має тороїдальну поверхню.
В іншому випадку коли магнітні елементи однієї з груп є зовнішніми елементами коаксіальних взаємодіючих магнітних елементів і є постійними магнітами, то кожен з них мають наскрізний канал що з'єднує торці цього магнітного елемента і плоску мету, що з'єднує зовнішню поверхню магнітного елемента з наскрізним каналом по всій довжині. А внутрішніми магнітними елементами є електромагніти, з іншої групи коаксіальних магнітних елементів, що взаємодіють, і являють собою злегка вигнутий стрижень, форму якого найкраще описується як частина тіла, що має тороїдальну поверхню.
Принцип роботи пропонованого двигуна покажемо у двох варіантах. В одному варіанті одна з груп магнітних елементів, що є нерухомими електромагнітами, жорстко закріплені на корпусі електродвигуна. Інша група магнітних елементів закріплена на роторі електродвигуна за допомогою тримачів. Рухомі магнітні елементи є постійними магнітами, які можуть вільно проходити через наскрізні канали нерухомих електромагнітів. У стадії роботи електродвигуна електричний струм подається на нерухомі електромагніти. У електромагнітах з'являється електромагнітне поле, яке втягує рухливі постійні магніти в свою порожнину. Рухливі постійні магніти, яким надано прискорення за рахунок взаємодії магнітних полів на вході в канали електромагнітів, продовжує рух каналом і наближається до вихідного отвору електромагніту. Полярність цієї частини електромагніту збігається з полярністю з частиною рухомого постійного магніту, що наближається. Однак різкого гальмування рухомого постійного магніту не відбувається так як в цей час автоматично за допомогою електронного або механічного комутатора електромагніти подається електричний струм протилежної полярності. Внаслідок чого рухливий постійний магніт продовжує рух отримавши додаткове прискорення і виходить із порожнини електромагніту і наближається до наступного нерухомого електромагніту розташованого на колі. У міру наближення до наступного електромагніту наближаються та їх взаємодіючі магнітні поля однакової полярності і в цей час відбувається зміна полярності нерухомого електромагніта. І рухливий постійний магніт продовжує свій рух. Описаний процес може безперервно повторюватися не тільки для одного постійного магніту та електромагніту але для кількох інших рухомих та нерухомих магнітів.
Магнітні елементи можуть бути виконані як у вигляді постійних магнітів, так і у вигляді електромагнітів або їх комбінацій, закріплених на кільці або на іншому роторі.
Інший варіант конструктивного виконання електродвигуна наводиться нижче.
Запропонований винахід ілюструється графічними матеріалами, що додаються:
На фіг. 1 зображено електромагнітний двигун у варіанті коли нерухомі магніти - електромагніти, а рухомі магніти - постійні магніти.
На фіг. 2-подовжній розріз А-А електромагнітного двигуна з чотирьох роторною конструкцією.
На фіг. 3 – поперечний розріз В- електромагнітного двигуна.
На фіг. 4 та фіг. 5 варіанти електромагнітного двигуна з більшою площею взаємодії між магнітними елементами (взаємодіючі магнітні елементи витягнутої форми).
На фіг. 6 електромагнітний двигун у варіанті коли нерухомі магніти - постійні магніти, а рухомі магніти - електромагніти.
Ще в одному варіанті пропонований магнітний двигун відноситься до одного з прикладів кращого здійснення винаходу. Він складається з корпусу 1 (фіг. 2, фіг. 3 і фіг. 6) і кришки корпусу 9 нерухомих постійних магнітів 2 з плоскою щілиною, жорстко закріплені на корпусі 1. Рухомі електромагніти 3 жорстко закріплені на роторі 5 за допомогою тримачів 4. Ротор 5 жорстко закріплений на валі 6 з можливістю обертання разом з валом 6. Корпус 1, кришка корпусу 9, тримач 4 і вал 6 виконані з матеріалу, який не взаємодіє з магнітами. Нерухомий постійний магніт 2 являє собою частину тіла тороїдальної форми з наскрізним каналом, що з'єднує торці цього тіла і порожнистою щілиною, що з'єднує зовнішню поверхню з наскрізним каналом по всій довжині цього тіла.
Рухомий електромагніт 3 являє собою злегка вигнутий стрижень, форма якого найкраще описується як частина тіла, що має тороїдальну поверхню. Кінці котушок 7 електромагнітів 3 закріплені на елементах струмознімання 8 і електрично запитуються струмом за допомогою ковзних пластин комутатора (комутатор-розподільник не показаний). Комутатор-розподільник змінює полярність електричного струму, що подається в залежності від місця розташування електромагніта 3 щодо нерухомого постійного магніту 2.
Пропонований двигун працює наступним чином. Як показано на фіг. 6 електромагніти 3 закріплені в тримачах 4 на обертовому роторі 5 можуть проходити через канали нерухомих постійних магнітів 2. При подачі електричного струму на елементи струмознімання 8 через комутатор в електромагнітах 3, кінці котушок 7, які закріплені на струмознімання 8, збуджується. Електромагніт 3 втягується в наскрізний канал постійного магніту 2, так як полярність полюсів електромагніту 3 та постійного магніту 2 в момент їх наближення один до одного протилежна. Електромагніт 3, якому надано прискорення взаємодією магнітних полів на вході в канал, продовжує рух і наближається до іншої частини вихідного отвору постійного каналу магніту. Однак різкого гальмування електромагніту 3 немає. Конструктивно забезпечено виконання умови, при якому автоматично за допомогою електронного або механічного комутатора електромагніти 3 подається електричний струм протилежної полярності. Внаслідок чого постійний магніт 2 виштовхує зі своєї порожнини електромагніт 3 оскільки змінюється полярність електромагніту 3 на протилежну, взаємодіючі магнітні поля електромагніту 3 і постійного магніту 2 в даній ділянці однойменні. Наступні переміщення електромагніту 3 разом з ротором 5 і валом 6 забезпечує наближення електромагніту 3 до наступного постійного магніту 2, розташованого по колу. У міру наближення взаємодіючих однойменних полюсів електромагніту 3 та постійного магніту 2 відбувається наступна зміна полярності електромагніту 3. І електромагніт 3 продовжує свій рух. Описаний процес безперервно повторюється не тільки для описаного електромагніту 3, але і для кожного електромагніта з числа закріплених таким же чином на роторі 5.
Так можливе виконання пропонованого двигуна з довгастими формами взаємодіючих магнітних елементів (фіг. 4), що збільшує їх площу взаємодії. З чого випливає збільшення потужності електродвигуна.
Слід мати на увазі, що для фахівця в даній галузі техніки стає очевидним можливі зміни та модифікації запропонованого винаходу.
Ще одним напрямком використання пропонованого винаходу є можливість використання його у вигляді конструкцій, кожна секція яких включає свій ротор із закріпленими магнітними елементами, що взаємодіють з нерухомими магнітними елементами.
Практично все в нашому житті залежить від електрики, але існують певні технології, які дозволяють позбутися локальної провідної енергії. Пропонуємо розглянути, як зробити магнітний двигун своїми руками, його принцип роботи, схема та пристрій.
Типи та принципи роботи
Існує поняття вічних двигунів першого порядку та другого. Перший порядок– це пристрої, які виробляють енергію власними силами, з повітря, другий тип- Це двигуни, яким необхідно отримувати енергію, це може бути вітер, сонячні промені, вода і т.д., і вже її вони перетворюють на електрику. Відповідно до першого початку термодинаміки, обидві ці теорії неможливі, але з таким твердженням не згодні багато вчених, які почали розробку вічних двигунів другого порядку, що працюють на енергії магнітного поля.
Фото – Магнітний двигун Дудишева.Над розробкою «вічного двигуна» працювала величезна кількість вчених у всі часи, найбільший внесок у розвиток теорії про магнітний двигун зробили Нікола Тесла, Микола Лазарєв, Василь Шкондін, також добре відомі варіанти Лоренца, Говарда Джонсона, Мінато та Перендєва.
Фото – Магнітний двигун Лоренца У кожного з них своя технологія, але вони засновані на магнітному полі, яке утворюється навколо джерела. Слід зазначити, що «вічних» двигунів немає у принципі, т.к. магніти втрачають свої можливості приблизно через 300-400 років.
Найпростішим вважається саморобний а нтигравітаційний магнітний двигун Лоренца. Він працює за рахунок двох різнозаряджених дисків, які підключаються до джерела живлення. Диски наполовину поміщаються у напівсферичний магнітний екран, поле чого починають акуратно обертати. Такий надпровідник дуже легко виштовхує із себе МП.
Найпростіший асинхронний електромагнітний двигун Теслазаснований на принципі магнітного поля, що обертається, і здатний виробляти електрику з його енергії. Ізольована металева пластина міститься якомога вище над рівнем землі. Інша металева пластина міститься у землю. Провід пропускається через металеву пластину, з одного боку конденсатора, і наступний провідник йде від основи пластини до іншої сторони конденсатора. Протилежний полюс конденсатора, підключений до маси, використовується як резервуар для зберігання негативних зарядів енергії.
Фото – Магнітний двигун Тесла Роторний кільце Лазарєвапоки що вважається єдиним працюючим ВД2, крім того, він простий у відтворенні, його можна зібрати своїми руками в домашніх умовах, маючи у користуванні підручні засоби. На фото показана схема простого кільцевого двигуна Лазарєва:
Фото – Кольцар Лазарєва На схемі видно, що ємність поділена на дві частини спеціальної перегородкою пористою, сам Лазарєв застосовував для цього керамічний диск. У цей диск встановлена трубка, а ємність заповнена рідиною. Ви для експерименту можете налити навіть просту воду, але бажано застосовувати розчин, що випаровується, наприклад, бензин.
Робота здійснюється наступним чином: за допомогою перегородки розчин потрапляє в нижню частину ємності, а через тиск по трубці переміщається наверх. Це поки що лише вічний рух, який не залежить від зовнішніх факторів. Для того щоб спорудити вічний двигун, потрібно під рідиною, що капає, розташувати коліщатко. На основі цієї технології і був створений найпростіший магнітний електродвигун постійного руху, що самообертається, патент зареєстрований на одну російську компанію. Потрібно під крапельницю встановити коліщатко з лопатями, а безпосередньо на них розмістити магніти. Через магнітне поле, що утворилося, колесо почне обертатися швидше, швидше перекачуватися вода і утворюється постійне магнітне поле.
Лінійний двигун Шкондінасправив свого роду революцію у прогресі. Цей пристрій дуже простий конструкції, але в той же час неймовірно потужний і продуктивний. Його двигун називається колесо в колесі, і в основному його використовують у сучасній транспортній галузі. Згідно з відгуками, мотоцикл із мотором Шкондіна може проїхати 100 кілометрів на парі літрів бензину. Магнітна система працює на повне відштовхування. У системі колеса в колесі є парні котушки, всередині яких послідовно з'єднані ще одні котушки, вони утворюють подвійну пару, у якої різні магнітні поля, за рахунок чого вони рухаються в різні боки і контрольний клапан. Автономний двигун можна встановлювати на автомобіль, нікого не здивує безпаливний мотоцикл на магнітному двигуні, пристрої з такою котушкою часто використовуються для велосипеда або інвалідного візка. Купити готовий апарат можна в інтернеті за 15000 рублів (виробництво Китай), особливо популярний пускач V-Gate.
Фото – Двигун Шкондіна Альтернативний двигун Перендєва– це пристрій, який працює виключно завдяки магнітам. Використовується два кола – статичний і динамічний, кожному з них у рівній послідовності, розташовуються магніти. За рахунок вільної сили, що самовідштовхується, внутрішнє коло обертається нескінченно. Ця система отримала широке застосування у забезпеченні незалежної енергії у домашньому господарстві та виробництві.
Фото – Двигун Перендева Всі перелічені вище винаходи перебувають у стадії розвитку, сучасні вчені продовжують їх удосконалювати та шукати ідеальний варіант для розробки вічного двигуна другого порядку.
Крім перерахованих пристроїв, також популярністю у сучасних дослідників користується вихровий двигун Олексієнко, апарати Баумана, Дудишева та Стірлінга.
Як зібрати двигун самостійно
Саморобки мають величезний попит на будь-якому форумі електриків, тому давайте розглянемо, як можна зібрати вдома магнітний двигун-генератор. Пристосування, яке ми пропонуємо сконструювати, складається з 3 з'єднаних між собою валів, вони скріплені таким чином, що вал у центрі повернутий прямо до двох бокових. До середини центрального валу прикріплений диск із люциту діаметрів чотири дюйми, товщиною в половину дюйми. Зовнішні вали також оснащені дисками діаметром два дюйми. На них розташовані невеликі магніти, вісім штук на великому диску і чотири на маленьких.
Фото – Магнітний двигун на підвісці Вісь, на яких розташовані окремі магніти, знаходиться в паралельних валах площині. Вони встановлені таким чином, що кінці проходять біля коліс із проблиском за хвилину. Якщо ці колеса рухатимуть рукою, то кінці магнітної осі синхронізуватимуться. Для прискорення рекомендується встановити алюмінієвий брусок в основі системи так, щоб його кінець трохи торкався магнітних деталей. Після таких маніпуляцій конструкція повинна почати обертатися зі швидкістю півоберта в одну секунду.
Приводи встановлені спеціальним чином, за допомогою якого обертаються вали аналогічно один одному. Звичайно, якщо вплинути на систему стороннім предметом, наприклад, пальцем, то вона зупиниться. Цей вічний магнітний двигун винайшов Бауман, але не вдалося отримати патент, т.к. на той момент пристрій віднесли до розряду непатентованих ВД.
Для розробки сучасного варіанту такого двигуна багато зробили Черняєв та Омелянчиків.
Фото – Принцип роботи магніту Які переваги та недоліки мають магнітні двигуни, що реально працюють
Переваги:
- Повна автономія, економія палива, можливість підручних засобів організувати двигун у будь-якому потрібному місці;
- Потужний пристрій на неодимових магнітах здатний забезпечувати енергією житлове приміщення до 10 вКт і вище;
- Гравітаційний двигун здатний працювати до повного зношування і навіть на останній сталі роботи видавати максимальну кількість енергії.
Недоліки:
- Магнітне поле може негативно впливати на здоров'я людини, особливо до цього фактора схильний космічний (реактивний) двигун;
- Незважаючи на позитивні результати дослідів, більшість моделей не здатні працювати у нормальних умовах;
- Навіть після придбання готового двигуна, його буває дуже складно підключити;
- Якщо Ви вирішите купити магнітний імпульсний або поршневий двигун, будьте готові до того, що його ціна буде сильно завищена.
Робота магнітного двигуна – це чиста щоправда і реально, головне правильно розрахувати потужність магнітів.
Екологія споживання. Наука та техніка: Одним з варіантів магнітного двигуна є продукт під назвою Radial Solenoid Engine. Тестується його режим роботи.
У цьому відео показаний електромагнітний двигун Radial Solenoid Engine, виготовлений своїми руками. Це радіальний електромагнітний двигун, перевіряється його робота в різних режимах. Показано, як розташовані магніти, які не приклеєні, вони притиснуті диском та обмотані ізолентою. Але при великих обертах все ж таки відбувається зміщення і вони схильні до того, щоб відійти від конструкції.
У цьому тесті беруть участь три котушки, які з'єднані послідовно. Напруга АКБ 12V. Положення магнітів визначається датчиком Холла. Струм споживання котушки вимірюємо за допомогою мультиметра.
Проведемо тест визначення кількості оборотів на трьох котушках. Швидкість обертання приблизно 3600 обертів за хвилину. Схему зібрано на макетній платі. Живлення від акумулятора 12 вольт, у схему включені стабілізатор, два світлодіоди, підключені до датчика холу. 2-канальний датчик холу AH59, один канал відкривається при проходженні поруч південного і північного полюсів магніту. Світлодіоди періодично моргають. Управляючий потужний польовий транзистор IRFP2907.
Робота датчика Холла
На макетній платі розташовано два світлодіоди. Кожен підключений до каналу датчика. На роторі стоять неодимові магніти. Їхні полюси чергуються за схемою північ – південь – північ. Південний та північний полюси проходять по черзі поряд із датичком Холла. Чим вища частота обертання ротора, тим частіше блимають світлодіоди.
Регулювання частоти обертання двигуна здійснюється датчиком холу. Мультиметр визначає струм споживання однією з котушок, переміщуючи датчик Холла. Змінюється кількість обертів. Чим вище обороти двигуна, тим вищий струм споживання.
Тепер всі котушки з'єднані послідовно та беруть участь у тесті. Мультиметр також зніме струм споживання. Вимірювання частоти оборотів ротора показало максимум 7000 оборотів за хвилину. Коли всі котушки підключені старт відбувається плавно і без зовнішнього впливу. Коли три котушки підключено, потрібно допомагати рукою. При гальмуванні ротора рукою струм споживання зростає.
Підключено шість котушок. Три котушки в одній фазі, три в іншій. Прилад знімає струм. Кожною фазою управляє польовий транзистор.
Вимірювання кількості обертів ротора. Стартові струми виросли, і номінальний струм теж зріс. Двигун швидше досягає граничних оборотів приблизно 6900 оборотів на хвилину. Загальмувати двигун рукою дуже складно.
До трьох котушок підключено живлення 12 вольт. Інші 3 котушки замкнуті дротом. Двигун набирати обертів став повільнішим. Прилад знімає струм споживання. До трьох котушок підключено живлення 12 вольт. Дані три котушки замкнуті дротом. Ротор розкручується повільніше, але доходить до максимальних обертів і працює нормально.
Мультиметр знімає струм замикання із трьох котушок. Струм короткого замикання. Чотири котушки з'єднані послідовно. Їхні сердечники знаходяться паралельно магнітам ротора.
Прилад вимірює струм споживання. Розганяється повільніше, але це розташування котушок немає моменту залипання. Ротор обертається вільно.опубліковано
Електродвигуни – це пристрої, у яких електрична енергія перетворюється на механічну. В основі принципу їхньої дії лежить явище електромагнітної індукції.
Однак способи взаємодії магнітних полів, що змушують обертатися ротор двигуна, істотно різняться в залежності від типу напруги живлення - змінного або постійного.
В основі принципу роботи електродвигуна постійного струму лежить ефект відштовхування однойменних полюсів постійних магнітів та притягування різноїменних. Пріоритет її винаходу належить російському інженеру Б. С. Якобі. Перша промислова модель двигуна постійного струму була створена 1838 року. З того часу його конструкція не зазнала кардинальних змін.
У двигунах постійного струму невеликої потужності один із магнітів є фізично існуючим. Він закріплений безпосередньо на корпусі машини. Другий створюється в обмотці якір після підключення до неї джерела постійного струму. Для цього використовується спеціальний пристрій – колекторно-щітковий вузол. Сам колектор - це кільце струмопровідне, закріплене на валу двигуна. До нього підключені кінці обмотки якоря.
Щоб виник крутний момент, необхідно постійно міняти місцями полюси постійного магніту якоря. Відбуватися це має у момент перетину полюсом так званої магнітної нейтралі. Конструктивно таке завдання вирішується розподілом кільця колектора на сектори, розділені діелектричними пластинами. Кінці обмоток якоря приєднуються до них послідовно.
Щоб з'єднати колектор з мережею живлення використовуються так звані щітки - графітові стрижні, що мають високу електричну провідність і малий коефіцієнт тертя ковзання.
Обмотки якоря не підключені до мережі живлення, а за допомогою колекторно-щіткового вузла з'єднані з пусковим реостатом. Процес включення такого двигуна складається з з'єднання з мережею живлення і поступового зменшення до нуля активного опору в ланцюгу якоря. Електромотор включається плавно та без перевантажень.
Особливості використання асинхронних двигунів в однофазному ланцюзі
Незважаючи на те, що магнітне поле статора, що обертається, найпростіше отримати від трифазної напруги, принцип дії асинхронного електродвигуна дозволяє йому працювати і від однофазної, побутової мережі, якщо в їх конструкцію будуть внесені деякі зміни.
Для цього на статорі має бути дві обмотки, одна з якої є «пусковою». Струм у ній зсувається по фазі на 90 ° за рахунок включення в ланцюг реактивного навантаження. Найчастіше для цього
Практично повна синхронність магнітних полів дозволяє двигуну набирати оберти навіть при значних навантаженнях на валу, що й потрібне для роботи дрилів, перфораторів, пилососів, болгарок або полотерних машин.
Якщо в ланцюг живлення такого двигуна включений регульований , то частоту його обертання можна плавно змінювати. А ось напрямок, при живленні від ланцюга змінного струму, змінити не вдасться ніколи.
Такі електромотори здатні розвивати дуже високі обороти, компактні і мають більший крутний момент. Однак наявність колекторно-щіткового вузла знижує їхній моторесурс – графітові щітки досить швидко стираються на високих обертах, особливо якщо колектор має механічні пошкодження.
Електродвигуни мають найбільший ККД (понад 80%) з усіх пристроїв, створених людиною. Їх винахід наприкінці XIX століття цілком можна вважати якісним цивілізаційним стрибком, адже без них неможливо уявити життя сучасного суспільства, заснованого на високих технологіях, а чогось ефективнішого поки що не придумано.
Синхронний принцип роботи електродвигуна на відео
