Вредоносное ПО (malware) - это назойливые или опасные программы,...
В этом видео показан электромагнитный двигатель Radial Solenoid Engine, изготовленный своими руками. Это радиальный электромагнитный мотор, проверяется его работа в разных режимах. Показано, как расположены магниты, которые не приклеены, они прижаты диском и обмотаны изолентой. Но при больших оборотах все же происходит смещение и они склонны к тому, чтобы отойти от конструкции.
В данном тесте участвуют три катушки, которые соединены последовательно. Напряжение АКБ 12V. Положение магнитов определяется с помощью датчика Холла. Ток потребления катушки измеряем при помощи мультиметра.
Проведем тест на определение количества оборотов на трех катушках. Скорость вращения приблизительно 3600 оборотов в минуту. Схема собрана на макетной плате. Питание от аккумулятора 12 вольт, в схему включены стабилизатор, два светодиода, подключенные к датчику холла. 2-канальный датчик холла AH59, причем один канал открывается при прохождении рядом южного и северного полюсов магнита. Светодиоды периодически моргают. Управляющий мощный полевой транзистор IRFP2907.
Работа датчика Холла
На макетной плате расположены два светодиода. Каждый подключен к своему каналу датчика. На роторе стоят неодимовые магниты. Их полюса чередуются по схеме север – юг – север. Южный и северный полюса проходят поочередно рядом с датичком Холла. Чем выше частота вращения ротора, тем чаще мигают светодиоды.
Регулировка частоты вращения осуществляется датчиком Холла. Мультиметр определяет ток потребления на одной из катушек, перемещая датчик Холла. Изменяется количество оборотов. Чем выше обороты мотора, тем выше ток потребления.
Теперь все катушки соединены последовательно и участвуют в тесте. Мультиметр также снимет ток потребления. Измерение частоты оборотов ротора показало максимум 7000 оборотов в минуту. Когда все катушки подключены старт происходит плавно и без внешнего воздействия. Когда три катушки подключены, нужно помогать рукой. При торможении ротора рукой ток потребления увеличивается.
Подключены шесть катушек. Три катушки в одной фазе, три в другой. Прибор снимает ток. Каждой фазой управляет полевой транзистор.
Измерение количества оборотов ротора. Стартовые токи выросли и номинальный ток тоже возжрос. Двигатель быстрее достигает предельных оборотов приблизительно 6900 оборотов в минуту. Затормозить мотор рукой очень сложно.
К трем катушкам подключено питание 12 вольт. Другие 3 катушки замкнуты проводом. Двигатель набирать обороты стал медленнее. Прибор снимает ток потребления. К трем катушкам подключено питание 12 вольт. Данные три катушки замкнуты проводом. Ротор раскручивается более медленно, но доходит до максимальных оборотов и работает нормально.
Мультиметр снимает ток замыкания с трех катушек. Ток короткого замыкания. Четыре катушки соединены последовательно. Их сердечники находятся параллельно магнитам ротора.
Прибор измеряет ток потребления. Разгоняется медленнее, но у этого расположения катушек нет момента залипания. Ротор вращается свободно.
Условиях, то это писание специально для вас.
Также мы предлагаем перед началом работы посмотреть поэтапное видео, что бы вам было более понятней, как и что делается.
Для изготовления двигателя нам понадобится:
- большое колесико от игрушечной машинки;
- ручка;
- болт или гвоздь толщиной не больше диаметра толщины ручки;
- винная пробка;
- немного шурупов;
- скрепки;
- проволока стальная диаметром 3,8 мм и диаметром 1,3 мм;
- 1 метр обычного электрического провода;
- медная проволока в изоляции диаметром 0,4 мм;
- блок питания на 12 вольт, чтобы приводить наш двигатель в действие;
- деревянный брусок произвольного размера, который будет служить основой для двигателя;
- плоскагубцы;
- бокарезы;
- отвертки;
- штангель-циркуль;
- круглые плоскагубцы;
- ножовка;
- сверла на 1,4 и на 3,8 мм;
- ножовка;
- клеевой пистолет;
- шуруповерт-дрель.
Первым делом нам нужно собрать солиновик. Для этого нам необходимо ножовка, винная пробка, штангель-циркуль и ручка.
Разбираем ручку.
От ручки нам необходимо отрезать часть с резьбой, для этого мы используем ножовочное полотно.
Подравниваем концы и убираем заусенцы при помощи напильника.
Следующим шагом из винной пробки мы делаем небольшие диски толщиной в 5 мм.
В центре каждого диска делаем отверстие диаметром равным внешнему диаметру нашей ручки.
Теперь с помощью термоклея приклеим наши доски на разные концы ручки. У нас получилась основа.
Приступим к намотке катушки, для этого берем проволоку 0,4 мм и наматываем 500-600 витков.
Главное, чтобы все 600 мотков были в одну сторону.
Конец проволоки пропустить через блин от пробки.
Теперь переходим к изготовлению поршня. Берем болт или гвоздь и ножовочным полотном отрезаем ему шляпку.
Делаем пропил перпендикулярный и небольшое сквозное отверстие.
Теперь нам нужно изготовить шатун. Для изготовления шатуна нам нужна проволока в 3,8 мм.
Проволоку нам нужно расплюснуть, чтобы она хорошо входила в пазик на болте. В расплюснутом месте болта нам нужно сделать точно такое же отверстие в 1,3 мм.
Теперь можно приступить к изготовлению коленчатого вала. Нам понадобится стальная проволока диаметром 3,8 см.
Сделать «колено» нужно будет на третьей часто проволоки.
В роли маховика мы будем использовать колесо от большой детской машинки.
Чтобы подсоединить шатун к коленчатому валу мы будем использовать колпачок от ручки с двумя просверленными друг к другу отверстиями.
Колпачок от ручки нужно установить на колено, к нему потом будет крепиться шатун.
Закрепить нашу конструкцию можно из заранее сделанных ножек. Ножки делаются из проволоки в 1,4 мм.
Теперь нам нужно из кусочка медной жести сделать контакт.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Школа № 14»
Увеличение коэффициента полезного действия соленоидного двигателя
г. Прокопьевск, 2015
План исследований
Изучая на уроках физики различные физические явления, меня наиболее заинтересовал электромагнетизм. Я стала читать множество различной литературы. Изучая историю электромагнетизма, я прочитала об изобретении первого электродвигателя. Я стала изучать различные виды электромагнитных двигателей, и в одной из энциклопедий прочитала о соленоидном двигателе. Удивившись, насколько прост может быть принцип работы электромагнитного двигателя, я решила собрать его прототип. Для этого я начала искать комплектующие и детали. Вместо соленоида с ферримагнитным сердечником я решила использовать активатор для автомобильных дверей. Также для работы мне понадобились контакт, кулачок, проволока, маховик, подставки, крепежи. Первым этапом я собрала саму конструкцию двигателя. Затем я подключила электрическую схему и начала регулировку. Отрегулировав всю систему, я запустила двигатель. Двигатель рассчитан на напряжение 12 Вольт, но мне показалось, что для такого напряжения он выдает малое количество оборотов. Я решила измерить его коэффициент полезного действия. Для этого я изучила различные методы измерения КПД.
Измерю напряжение и силу тока на входе в двигатель, для этого использую амперметр и вольтметр. Таким образом, я найду мощность на входе двигателя. Затем я измерю число оборотов за 10 секунд и найду частоту вращения двигателя. Следующим этапом мне нужно рассчитать тормозящий момент, для этого подберу грузик, под тяжестью которого двигатель перестает работать. Найду силу, которая действовала на двигатель с помощью формулы: F= mg. И перемножу эту силу с радиусом маховика, на который подвешивала грузик. Вычислю мощность на выходе. Отношение мощности на выходе к мощности на входе двигателя и будет коэффициентом полезного действия.
Выполнив все эти расчеты, получила коэффициент полезного действия первого двигателя равным 0.2%. Я задумалась о причине столь маленького значения. Изучив литературу, я пришла к выводу, что хоть движение по инерции является равномерным, но в данном двигателе из-за большого трения, это движение можно назвать равнозамедленным. И так как ѕ всей работы двигателя происходит именно этот вид движения, коэффициент полезного двигателя очень низок. Поняв причину низкого кпд, я задумалась о частичном решении этой проблемы. Для этого нужно было уменьшить время движения по инерции. Это было возможно сделать, если каждый такт менять полярность на соленоид с ферромагнитным сердечником. Для этого я создала новую электрическую схему.
Рис.1 – Электрическая схема двигателя.
Теперь, в первом такте работы электрический ток, протекая через 1-й и 2-й контакт, подают плюс на W-сторону катушки, а минус на N - сторону. В катушке возникает магнитное поле, и она втягивает сердечник. Во втором такте работы, первые 2 контакта размыкаются, а 3-й и 4-й контакт замыкаются. При этом они подключены к схеме так, что плюс теперь подается на N-сторону а минус на W-сторону. В катушке снова возникает магнитное поле, но уже в противоположную сторону, сердечник отталкивается от катушки и все повторяется по тактам.
Рассчитав кпд усовершенствованной модели, я выяснила, что он составляет 1.1 % . Это по-прежнему очень низкое значение, но в 5.5 раз больше значения КПД в 1-м двигателе, а значит, благодаря новой электрической схеме и увеличенному числу контактов, можно увеличить кпд соленоидного двигателя.
Моя установка уже нашла свое применение. Она является достойным экспонатом школьного музея занимательной физики «Вечный двигатель».
Мечты о вечном двигателе не дают людям покоя уже сотни лет. Особенно остро этот вопрос стал сейчас, когда мир не на шутку обеспокоен надвигающимся энергетическим кризисом. Наступит он или нет - вопрос другой, но однозначно сказать можно лишь то, что вне зависимости от этого человечество нуждается в решениях энергетической проблемы и поиске альтернативных источников энергии.
Что такое магнитный двигатель
В научном мире вечные двигатели разделяют на две группы: первого и второго вида. И если с первыми относительно всё ясно - это скорее элемент фантастических произведений, то второй очень даже реален. Начнём с того, что двигатель первого вида - это своего рода утопичная штука, способная извлекать энергию из ничего. А вот второй тип основан на вполне реальных вещах. Это попытка извлечения и использования энергии всего, что нас окружает: солнце, вода, ветер и, безусловно, магнитное поле.
Многие учёные разных стран и в разные эпохи пытались не только объяснить возможности магнитных полей, но и реализовать некое подобие вечного двигателя, работающего за счёт этих самых полей. Интересно то, что многие из них добились вполне впечатляющих результатов в этой области. Такие имена, как Никола Тесла, Василий Шкондин, Николай Лазарев хорошо известны не только в узком кругу специалистов и приверженцев создания вечного двигателя.
Особый интерес для них составляли постоянные магниты, способные возобновлять энергию из мирового эфира. Безусловно, доказать что-либо значимое пока никому на Земле не удалось, но благодаря изучению природы постоянных магнитов человечество имеет реальный шанс приблизиться к использованию колоссального источника энергии в виде постоянных магнитов.
И хотя магнитная тема ещё далека от полного изучения, существует множество изобретений, теорий и научно обоснованных гипотез в отношении вечного двигателя. При этом есть немало впечатляющих устройств, выдаваемых за таковые. Сам же двигатель на магнитах уже вполне себе существует, хотя и не в том виде, в котором нам бы хотелось, ведь по прошествии некоторого времени магниты всё равно утрачивают свои магнитные свойства. Но, несмотря на законы физики, учёные мужи смогли-таки создать нечто надёжное, что работает за счёт энергии, вырабатываемой магнитными полями.
На сегодня существует несколько видов линейных двигателей, которые отличаются по своему строению и технологии, но работают на одних и тех же принципах . К ним относятся:
- Работающие исключительно за счёт действия магнитных полей, без устройств управления и без потребления энергии извне;
- Импульсного действия, которые уже имеют и устройства управления, и дополнительный источник питания;
- Устройства, объединяющие в себе принципы работы обоих двигателей.
Устройство магнитного двигателя
Конечно, аппараты на постоянных магнитах не имеют ничего общего с привычным нам электродвигателем. Если во втором движение происходит за счёт электротока, то магнитный, как понятно, работает исключительно за счёт постоянной энергии магнитов. Состоит он из трёх основных частей:
- Сам двигатель;
- Статор с электромагнитом;
- Ротор с установленным постоянным магнитом.
На один вал с двигателем устанавливается электромеханический генератор. Статический электромагнит, выполненный в виде кольцевого магнитопровода с вырезанным сегментом или дугой, дополняет эту конструкцию. Сам электромагнит дополнительно оснащён катушкой индуктивности. К катушке подключён электронный коммутатор, за счёт чего подаётся реверсивный ток. Именно он и обеспечивает регулировку всех процессов.
Принцип работы
Так как модель вечного магнитного двигателя, работа которого основана на магнитных качествах материала, далеко не единственная в своем роде, то и принцип работы разных двигателей может отличаться. Хотя при этом используются, безусловно, свойства постоянных магнитов.
Из наиболее простых можно выделить антигравитационный агрегат Лоренца. Принцип его работы заключается в двух разнозаряженных дисках, подключаемых к источнику питания. Диски помещены наполовину в экран полусферической формы. Далее их начинают вращать. Магнитное поле легко выталкивается подобным сверхпроводником.
Простейший же асинхронный двигатель на магнитном поле придуман Теслой. В основе его работы лежит вращение магнитного поля, которое производит из него электрическую энергию. Одна металлическая пластина помещается в землю, другая - повыше неё. К одной стороне конденсатора подключают провод, пропущенный через пластину, а ко второй - проводник от основания пластины. Противоположный полюс конденсатора подключается к массе и выполняет роль резервуара для отрицательно заряжённых зарядов.
Единственным рабочим вечным двигателем считают роторное кольцо Лазарева. Он крайне прост по своему строению и реализуем в домашних условиях своими руками . Выглядит он как ёмкость, поделённая пористой перегородкой на две части. В саму перегородку строена трубка, а ёмкость заполняется жидкостью. Предпочтительнее использовать легколетучую жидкость наподобие бензина, но можно и простую воду.
С помощью перегородки жидкость попадает в нижнюю часть ёмкости и давлением выдавливается по трубке наверх. Само по себе устройство реализует лишь вечное движение. А вот для того, чтобы это стало уже вечным двигателем, необходимо под капающую из трубки жидкость установить колесо с лопастями, на которых будут располагаться магниты. В результате образовавшееся магнитное поле будет всё быстрее вращать колесо, в результате чего ускорится поток жидкости и магнитное поле станет постоянным.
А вот линейный двигатель Шкодина произвел действительно ощутимый рывок в прогрессе. Эта конструкция крайне проста технически, но одновременно имеет высокую мощность и производительность. Такой «движок» ещё называют «колесо в колесе» . Уже сегодня оно используется в транспорте. Здесь имеют место две катушки, внутри которых находятся ещё две катушки. Таким образом, образуется двойная пара с разными магнитными полями. За счёт этого они отталкиваются в разные стороны. Подобное устройство можно купить уже сегодня. Они часто используются на велосипедах и инвалидных колясках.
Двигатель Перендева работает только лишь на магнитах. Здесь используются два круга, один из которых статичный, а второй динамичный. На них в равной последовательности расположены магниты. За счёт самоотталкивания внутреннее колесо может вращаться бесконечно.
Ещё одним из современных изобретений, нашедших применение, можно назвать колесо Минато. Это устройство на магнитном поле японского изобретателя Кохея Минато, который довольно широко используется в различных механизмах.
Основными из достоинств этого изобретения можно назвать экономичность и бесшумность. Он также и прост: на роторе располагаются под разными к оси углами магниты. Мощный импульс на статор создаёт так называемую точку «коллапса», а стабилизаторы уравновешивают вращение ротора. Магнитный двигатель японского изобретателя, схема которого крайне проста, работает без выработки тепла, что пророчит ему большое будущее не только в механике, но и в электронике.
Существуют и другие устройства на постоянных магнитах, как колесо Минато. Их достаточно много и каждый из них по-своему уникален и интересен. Однако своё развитие они лишь начинают и находятся в постоянной стадии разработки и совершенствования.
Безусловно, столь увлекательная и загадочная сфера, как магнитные вечные двигатели, не может интересовать только учёных. Многие любители также вносят свою лепту в развитие этой отрасли. Но здесь вопрос скорее в том, можно ли сделать магнитный двигатель своими руками, не имея каких-то особых знаний.
Простейший экземпляр, который не раз был собран любителями, выглядит как три плотно соединённых между собой вала, один из которых (центральный) повёрнут прямо относительно двух других, располагаемых по бокам. К середине центрального вала прикрепляется диск из люцита (акрилового пластика) диаметром 4 дюйма. На два других вала устанавливают аналогичные диски, но в два раза меньше. Сюда же устанавливают магниты: 4 по бокам и 8 посередине. Чтобы система лучше ускорялась, можно в качестве основания использовать алюминиевый брусок.
Плюсы и минусы магнитных двигателей
Плюсы:
- Экономия и полная автономия;
- Возможность собрать двигатель из подручных средств;
- Прибор на неодимовых магнитах достаточно мощный, чтобы обеспечить энергией 10 кВт и выше жилой дом;
- Способен на любой стадии износа выдавать максимальную мощность.
Минусы:
Магнитные линейные двигатели сегодня стали реальностью и имеют все шансы заменить привычные нам моторы других видов. Но сегодня это ещё не совсем доработанный и идеальный продукт, способный конкурировать на рынке, но имеющий довольно высокие тенденции.
