12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатель бедини как собрать

Как сделать генератор из двигателя стиральной машины

В домашнем хозяйстве полезно иметь источник питания, который автономно обеспечит работу приборов в случае перебоев с электроэнергией в сети. Генератор из двигателя стиральной машины для зарядки аккумулятора, изготовленный своими руками, решит такую задачу.

Как сделать его из мотора устаревшей стиралки, расскажем пошагово. Заметим сразу: для этого нужны, помимо необходимых материалов и инструментов, технические знания и навыки, терпение и время. Зато экономия средств на покупку промышленного электрогенератора и полученные удобства оправдают затраты сил.

ЛитЛайф

Помогите нам сделать Литлайф лучше

  • «
  • 1
  • 2
  • .
  • 36
  • 37
  • 38
  • 39
  • 40
  • 41
  • 42
  • .
  • 71
  • 72
  • »
  • Перейти

Еще один из современных проектов – генератор Бедини (John Bedini). Патент США № 6,392,370. Подробности его проектов и новые версии генераторов обсуждаются на сайте http://johnbedini.net

На схеме из патента Бедини, показано, что магниты ротора создают изменения потока магнитной индукции через область генераторных катушек «опосредованно», так как с другой стороны сердечника всегда есть постоянные магниты. На мой взгляд, важны «пропорции», то есть соотношение величины индукции магнита в статоре (слева) и величины изменений магнитной индукции, вносимых магнитами ротора. Магнит ротора увеличивает поток индукции, проходящий через область генераторных катушек, но реакция в виде магнитного поля индуцированного тока, при определенных условиях, уже не влияет на торможение ротора. Видимо, критичным является точка насыщения сердечника.

Схема работы генераторов Бедини включает аккумулятор, подзаряжаемый в процессе вращения ротора с магнитами. В настоящее время, серийно генераторы не производят, но автор продает наборы для самостоятельной сборки демонстрационных устройств.

В 2010 году, на выставке в США, Бедини показал машину с ротором более 4 метров.

Вариант мотора с постоянными магнитами, который представлен публике в виде самовращающегося привода без аккумуляторов, известен как мотор «Бедини – Коле» (Bedini – Cole) или «window motor». Слово «window» означает «окно», соответственно форме рамки провода. На рис. 129 показана схема, а на рис. 1 30 фото такого магнитного мотора. Контактор механический, слева на оси, сделан из полоски фольги, наклеенной на ось, и замыкающей два контакта в нужный момент поворота ротора.

В конструкции, показанной на фото рис. 130, мотор имеет накопитель энергии в виде конденсатора. Батарейки в схеме нет. Согласитесь, что когда такой маленький мотор раскручивается рукой, ускоряется, и затем самостоятельно работает, то это производит большее впечатление, чем другие, даже более мощные, машины с аккумуляторами. Видеозапись работы этого генератора мы разместили на сайте www.faraday.ru

Признаюсь, что несмотря на простоту данной конструкции, получить нужное сочетание напряжения на выходе и затрат на импульс, толкающий магнитный ротор, в своих экспериментах 2010 года, мне не удалось. Увеличив число витков, получаем нужное напряжение на выходе, но при этом не удается создать короткий и сильный импульс, так как обмотка приобретает большую индуктивность. В рамке нужен достаточно толстый провод 0.5–0.8 мм, а для уменьшения потерь надо минимизировать длительность импульса. При этом, ток в импульсе нужен максимальный. С другой стороны, при этом, падает напряжение на выходе. Возможно, нужны более мощные магниты. Конструирование устройств такого типа, хотя и не имеет большого практического смысла, но увлекательно и полезно для популяризации идеи самовращающегося генератора электроэнергии.

Не менее, чем моторы Бедини, известны моторы-генераторы Джозефа Ньюмана, США (Joseph W. Newman), один из его патентов был получен в ЮАР, South African Patent Application # 831,296, в нем достаточно ясно показан принцип генерации энергии, рис. 131.

На первый взгляд, в конструкции Ньюана и Бедини применяется все та же пара: магнит и катушка, а они ничем не отличается от первых «игрушек» Майкла Фарадея. Кстати, он так и сказал на первой демонстрации его электромотора в Королевской Академии Наук Великобритании. В ответ на вопрос: «Какое применение найдет это изобретение?» Майкл Фарадей ответил: «Не уверен, наверное, в каких-либо игрушках». С этих игрушек и началась эпоха электромоторов.

Итак, в чем отличие моторов Ньюмана от других похожих конструкций? Обычно, у Ньюмана на катушке две обмотки: выше и ниже оси вращения. Одна из катушек выполняет роль привода ротора, вторая катушка является генераторной обмоткой. На рис. 132 показан один из вариантов такой конструкции и большой мотор-генератор Ньюмана диаметром более метра, рядом стоит автор.

Ньюман в своих книгах указывает на то, что для успешной работы его мотора необходим особый режим, а катушки мотора и генератора должны содержать много витков. Можно допустить, что причиной эффективной работы такого генератора может быть эффект задержки реакции индуцированного поля на движение ротора, который мы ранее рассматривали (задержка перемагничивания). Без этого нюанса ротор должен тормозиться полем индуцированного тока и высокой эффективности не будет. Результаты Ньюмана достаточно убедительны, например, в 2004 его мотор показал непрерывную работу под нагрузкой, обеспечивая мощность 10 кВт в течении 8 часов.

Читать еще:  Быстрый запуск двигателя liqui moly

Другой известный генератор с магнитами, известен как генератор Эклина-Брауна. Джон Эклин (John W. Ecklin) описал свою схему в патенте США № 3,879,622, рис. 133.

В первоначальном варианте, генератор Эклина производит механическую работу при периодическом экранировании силы отталкивания магнитов (движущийся элемент 57 на рис. 133). Известны работы Калинина и Идельбаева, по созданию конструкции автономного источника энергии с постоянными магнитами и движущимся или вращающимся экранирующим «шунтом». В других конструкциях, аналогичный метод применяют для создания электродвижущей силы, получения тока и мощности в полезной нагрузке, рис. 134.

Основная особенность генератора Эклина-Брауна в том, что конструктивно удается уменьшить мощность привода, требуемую для вращения оси. Обычно, привод должен преодолеть точку максимального притяжения магнита и ротора. В генераторе Эклина-Брауна применяются два экранирующих элемента, справа и слева на оси. Они повернуты относительно друг друга на 90 градусов, и когда одна пластина входит в зазор между магнитами, другая пластина выходит из зазора. Это устраняет проблему торможения ротора в точке максимального сближения магнита и пластины.

Развитие этой идеи на новом уровне происходит в работах Даниеля Куалле (Dan Qualle), схема его генератора показана на рис. 135.

В данной схеме, включение электрической нагрузки в цепь генераторной катушки, почти не оказывает влияния на первичный привод, и ток потребления привода не растет.

Из схемы прохождения магнитных потоков, рис. 136, понятна особенность индуцирования тока в генераторных катушках: ротор периодически меняет условия суммирования магнитных полей от магнитов статора, которые расположены навстречу друг другу одинаковыми полюсами. Таким образом, входя в зазор между магнитом и полюсом катушки, ротор не увеличивает поток магнитной индукции в области катушки, и ее магнитное поле индуцированного тока не тормозит ротор. Индукционный эффект организован таким образом, чтобы не мешать созданию изменений поля. Например, «шунт» входит в зазор слева от катушки, в ней увеличивается поток магнитной индукции от правого магнита, и, соответственно, в ответ на это изменение создается индукционный ток. В другой фазе вращения, «шунт» входит в зазор справа от катушки, поле левого магнита проникает в сердечник катушки, она реагирует соответственно.

Вечный двигатель Бедини


СКАЧАТЬ ВИДЕО

В последние годы немалую популярность получил изобретатель Джон Бедини (США), а именно — его изобретения в области получения свободной энергии (свободную энергию называют еще радиантной энергией, отрицательной энергией, энергией из вакуума). Свою деятельность он начал с разработки звуковых усилителей, со временем запустил в продажу свои первые зарядные устройства аккумуляторов по принципу Тесла.

Эти зарядные устройства обладают удивительными свойствами: они увеличивают емкость аккумуляторов в 2,5 раза и восстанавливают до 70% нерабочих аккумуляторов, заряженных традиционным способом. Джон Бедини утверждает, что теперь эти аккумуляторы заряжены радиантной энергией и при последующей зарядке их мощность будет только расти, а внутренние пластины будут очищаться. Нагрев при зарядке отсутствует.

Это смогут сделать многие. Необходим самый минимум радиодеталей:
Кулер
Транзистор
Диоды
Неонка от прерывателя лампы дневного цвета или из электрочайника
Конденсатор и некоторые другие детали

Однополярный двигатель Бедини

Немного теории получение радиантной энергии

Тесла говорил, нет импульсов, нет энергии. Энергия в проводнике появляется, когда в проводник поступают высоковольтные импульсы. Проводник можно представить как катушку. При поступлении импульсов катушка становится электромагнитом. А у магнитов есть нулевая зона — стенка Блóха, через которую идёт захват из окружающей среды радиантной энергии:

Захват радиантной энергии через нулевую зону — стенку Блóха

Однополярный двигатель Бедини

Состоит из колеса на котором размещены магниты северными полюсами наружу и катушек намотанных бифилярно на одном стержне. Проходя мимо катушки магниты наводят в ней напряжение, которое открывает транзистор (зелёным цветом на схеме). От батареи, через другую катушку и открытый транзистор начинает течь ток, появляется магнитное поле вокруг катушки, которое в момент прохождения мнимого южного полюса толкает колесо и так цикл повторяется. Коммутации транзистора вызывают в импульсах высоковольтные импульсы, которые мы захватываем через диодный мост и подаём в заражаемые батареи, которых может быть большое количество.

Усовершенствованный вариант схемы:

Why Did He Collect?

Bern Dibner

As a child, Bern Dibner (1897–1988) emigrated from Ukraine to the U.S., where he became a successful electrical engineer and inventor. Curious about Leonardo da Vinci’s incredible scientific and technological achievements, Dibner delved into the study of the history of science and technology, amassing a library of influential works, which he chronicled in his 1955 book, Heralds of Science.

Bern Dibner

Courtesy of the Dibner family

Читать еще:  Что регулирует обороты двигателя стиральной машины

Encouraged by Silvio Bedini, deputy director of the Museum of History and Technology (now the National Museum of American History), Dibner donated his collection to the Smithsonian in 1976. Smithsonian Libraries continues to add important works and promote scholarship to this day.

How to Move an Obelisk

Bern Dibner loved reading about remarkable feats of engineering. Swiss engineer Domenico Fontana’s book describes the relocation of a 361-ton granite Egyptian obelisk over a distance of nearly two-and-a-half football fields to St. Peter’s Square in the Vatican City. The task required hundreds of men and took almost a year to complete.

Observing the Heavens

Johannes Hevelius made important scientific discoveries from his state-of-the-art observatory in Poland, which included a 140-foot telescope. His wife, Elisabeth—pictured in the book—was one of the first female astronomers. This copy previously belonged to Bern Dibner’s mentor Herbert McLean Evans.

Medieval Medical Manual

Bern Dibner’s collecting went beyond engineering to other fields, including the history of medicine. German physician Joannes de Ketham’s compilation of medieval medical practices includes information on dissection, blood-letting, surgery, and the treatment of diseases, such as the plague.

Everything You Need to Know

Centuries before the first modern encyclopedia, Bartholomaeus Anglicus compiled a compendium of knowledge to educate his students at the University of Paris. De Proprietatibus Rerum (On the Properties of Things) sheds light on how medieval scholars thought about theology, astrology, and the natural sciences.

The Science of Letters

German artist Albrecht Dürer may be best known for his talent as a printmaker, but he was also an accomplished theorist. His influential work on the application of mathematics to the arts includes this study on the geometry of letterforms.

New Experiments

German engineer Otto von Guericke is credited with inventing the vacuum pump, which he used to conduct groundbreaking experiments in physics. This copy of his book Experimenta nova (New experiments) previously belonged to Bern Dibner’s mentor Herbert McLean Evans.

History of Invention

Herbert McLean Evans was a physiologist whose passion for important works in the history of science was an inspiration for Bern Dibner as a collector.

In turn, Dibner served as an inspiration for fellow inventor Bill Lende, whose collection of letters written by influential scientists and inventors now resides in the Smithsonian Libraries’ Dibner Library of the History of Science and Technology.

From Mythology to Medicine

Pediatrician J. Bruce Beckwith collected books on teratology, the study of structural deviations in plants and animals. In 2018, his donation deepened our scholarly resources for the history of medicine, complementing the strengths of Bern Dibner’s collection. Ulisse Aldrovandi’s Monstrorum Historia (History of monsters) features illustrations of mythological creatures and reported genetic anomalies.

Поделки из нерабочих HDD — мини-помпа

Понадобилась мне как-то для будущих самоделок водяная помпа. Да не простая — с ограничениями по габаритам — толщина до 25мм, ширина до 50мм (длина — уже можно варьировать). Из желаемых характеристик — напор 1м и расход 100л/ч. Не найдя в продажах желаемого (в основном — по габаритам), по своей упоротойупорной натуре приступил к реализации своего решения данного вопроса!

Внимание — много фото!

«Мозги» и немного предыстории:

Строго говоря, идея использовать для помп моторчики HDD не нова. C 2009 года ведётся целая ветка на одном известном форуме. Так что изначально был нацелен на изготовление помпы из «ноутбучного» жёсткого диска и поиска подходящего драйвера c интегрированными силовыми ключами и бессенсорным управлением.

Но «из коробки» перенять опыт мне не удалось. Череда тестов с разными драйверами (MTD6501C, DRV11873 и ряда прочих китайских поделок) давали неутешительный итог: более крупные моторы от 3.5 дисков работают идеально. А вот с мелкими моторами в лучшем случае удается запустить единицы, и те работают крайне нестабильно. С таким неутешительным результатом давняя идея была заброшена и находилась на грани забвения.

Но относительно недавно наткнулся на довольно любопытный драйвер от TI — DRV10987. При своих скромных габаритах обладает довольно внушительным потенциалом:

  • Рабочее напряжение от 6v до 28v
  • Интегрированный понижающий преобразователь на 5v (можно запитать МК для управления)
  • Постоянный рабочий ток до 2А (пиковый — 3А)
  • Огромное число программно определяемых параметров (задание значений конфигурационных регистров по шине I2C) для управления работой мотора
  • Автоматический перезапуск мотора после аварийной остановки / сбое (если условия возникновения сбоя прошли)
  • Защита от перегрузки по току
  • Защита от перенапряжения
  • Детектирование остановки/блокировки ротора
  • Отключение при перегреве контроллера

Вооружившись ардуинкой (да простят меня за это ругательное слово местные электронщики) для задания параметров, изготовленной ЛУТом платой под данный драйвер, углубился в опыты по запуску моторчиков. Что же, данный контроллер меня не разочаровал! Несмотря на примененный метод «научного тыка» при подборе параметров, удалось найти подход к любому мотору от HDD!

Читать еще:  Что такое икм двигателя

Помог мне в этом самописный онлайн-конфигуратор настроек. Пользуйтесь на здоровье!)

Затем уже были заказаны в поднебесной более презентабельные платки:

После регистрации (ну вот так требуют) можете бесплатно скачать файлы проекта. Или сразу же заказать платы здесь.

О «пересадке сердца»

Осталось дело за малым — достать из корпуса HDD мотор, который кстати говоря, в 2.5 дисках (и в большинстве 3.5) является его неотъемлемой частью. Вкратце можно процесс описать известной фразой «Пилите, Шура, пилите!«:


Из фанеры изготавливается внешняя направляющая под коронку по металлу с креплением к корпусу диска. Для сохранности шлейф мотора приклеивается к его основанию, чтобы не был срезан коронкой


После высверливания получаем кругляшки с моторчиком. После обработки напильником получаем диаметр основания около 25мм.

Подготовка реципиента к трансплантации:

Мозги и сердце будущей помпы отлично ладят друг с другом и готовы обрести новое место обитания. Так что самое время подумать о корпусе и крыльчатке.

Так как нужно получить при малом рабочем объеме высокое давление, крыльчатку спроектировал с 7 лучами:


Печать на 3D принтере поликарбонатом
3D модель

Поликарбонат — вещь для корпуса отличная. Но печатать целый корпус им дорого. Куски толстых листов очень трудно найти да и фрезеровка не бесплатна (для меня). Зато у рекламщиков за спасибо можно выпросить обрезки от листов толщиной 4мм и 2мм. Так что корпус проектировался для последующего нарезания лазером деталей и их склейкой в единое целое без необходимости фрезеровки. Потребуется разве что высверливание отверстий под фитинги и гайки.


Вид 3D модели
3D модель


Набор деталей для склейки «топа» помпы. В местах сопряжения каналов притока и оттока срезаны грани

Ход операции:

Тут хотелось бы сделать лирическое отступление и напомнить желающим повторить и не только, что дихлорэтан, которым проводилась склейка — содержит мало витаминов и вдыхать нужно больше довольно токсичное и летучее вещество. Работы с ним нужно проводить или на открытом воздухе или в хорошо вентилируемом помещении.


Стек деталей «топа» на сушке после склейки — верх-приток-сепаратор-крыльчатка-ротор. Аналогично склеивается основание для мотора (или изготовить из 6мм куска поликарбоната целиком)


После склейки высверливаются отверстия для фитинга — 8мм латунной трубки по насечкам на детали «сепаратор»


Старый добрый состав БФ-4 как по мне дает надежную склейку латуни и поликарбоната


Тем же клеем приклеивается основание мотора в нижней части помпы. В верхней части рассверливаются (не насквозь!) отверстия под вклейку гаек-заклепок М3. И на фото видна прокладка из тонкого силикона

Тестирование:

Вот и пришла пора проверить в работе самоделку. Для этого был наскоро собран тестовый стенд. Так как Хабр читают дети серьезные разработчики, у которых внешний вид и состав стенда может вызвать приступы паники, ужаса и дезориентации, хотел его спрятать под спойлер… но надеюсь, всё обойдётся, и потом не говорите, что я вас, уважаемые читатели, не предупреждал!


Ардуинка подаёт управляющий сигнал PWM, коэффициент заполнения которого задается вручную переменным резистором, считывает значение конфигурационных регистров, а так же определяет скорость вращения как через внутренние регистры драйвера (RPMrg), так и по сигналу FG (RPMfg). Питание мотора — 12v

Запуск мотора без нагрузки. Регулировка оборотов и замер энергопотребления

Мотор успешно стартует от 6% управляющего PWM сигнала. А в конце видео видно, как на высоких оборотах значения скорости во внутреннем регистре «подвисают» на интервале от 10к до 13к оборотов, хотя через выход FG частота фиксируется без изменений.

С холостым ходом всё понятно — получили 13к оборотов при напряжении 12v и потреблении 0.16A. Но собиралась водяная помпа, а я тут воздух гоняю. Так что следующий этап — сопровождение домочадцев на улицу, дабы не мешались, и оккупация ванной комнаты!


Делать замеры и снимать видео у меня, увы, не получилось. Так что обойдемся фото общего плана. К измерительному оборудованию добавились секундомер и банка на 3л


По итогам замеров получилась вот такая таблица


График расхода

Как итог — данная поделка целиком удовлетворяет моим требованиям. А в случае поломки, благодаря разборной конструкции и наличию в любых ремонтных мастерских / сервисных центрах ящиков с дохлыми 2.5HDD — починить не составит труда. И путь к дальнейшему построению СВО открыт! Так что продолжение следует!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector