הכנת גנרטור המופעל על ידי עצמו

גנרטור המופעל על ידי עצמו הוא מכשיר חשמלי תמידי המיועד להפעלה אינסופית ולהפיק תפוקה חשמלית רציפה אשר בדרך כלל גדולה יותר מגודל אספקת הקלט דרכה הוא פועל.

מי לא היה רוצה לראות מחולל מנועים המופעל על ידי עצמו פועל בבית ומפעיל את המכשירים הרצויים ללא הפסקה, ללא עלות לחלוטין. אנו דנים בפרטים של כמה מעגלים כאלה במאמר זה.

חובב אנרגיה חופשית מדרום אפריקה שלא רוצה לחשוף את שמו, שיתף בנדיבות את הפרטים של הגנרטור המופעל על עצמו במצב מוצק לכל חוקרי האנרגיה החינמית המעוניינים.

כאשר משתמשים במערכת עם מעגל מהפך תפוקת הגנרטור היא בסביבות 40 וואט.

ניתן להטמיע את המערכת באמצעות מספר תצורות שונות.

הגרסה הראשונה הנדונה כאן מסוגלת להטעין שלוש 12 סוללות יחד ולקיים גם את הגנרטור להפעלה תמידית קבועה (עד שכמובן שהסוללות מאבדות מכוח הטעינה / פריקה שלהן)

הגנרטור המוצע עם הפעלה עצמית נועד לעבוד ביום ובלילה בכוח לספק תפוקה חשמלית רציפה, ממש כמו יחידות הפאנל הסולארי שלנו.

היחידה הראשונית נבנתה באמצעות ארבעה סלילים כסטטור ורוטור מרכזי עם 5 מגנטים המוטבעים סביב היקפו, כמתואר להלן:

החץ האדום המוצג אומר לנו לגבי הפער המתכוונן בין הרוטור לסלילים שניתן לשנות על ידי התרופפות האום ואז הזזת מכלול הסליל קרוב למגנטים הסטטוריים או הרחקם לקבלת התפוקות המותאמות הרצויות. הפער יכול להיות בין 1 מ'מ ל -10 מ'מ.

מכלול הרוטור והמנגנון צריכים להיות מדויקים ביותר בהתאמתם וקלות הסיבוב שלהם, ולכן יש לבנות אותם באמצעות מכונות דיוק כמו מכונת מחרטה.

החומר המשמש לכך יכול להיות אקרילי שקוף, ועל ההרכבה לכלול 5 סטים של 9 מגנטים קבועים בתוך צינור גלילי כמו חללים, כפי שמוצג באיור.

הפתח העליון של חמשת התופים הגליליים הללו מאובטח בטבעות פלסטיק שחולצו מאותם צינורות גליליים, כדי להבטיח שהמגנטים יישארו קבועים היטב במיקומם בהתאמה בתוך חללים גליליים.

זמן קצר מאוד, 4 הסלילים שופרו ל -5 בהם היה לסליל החדש שנוצר שלושה פיתולים עצמאיים. העיצובים יובנו בהדרגה כאשר אנו עוברים בתרשימי המעגל השונים ומסבירים כיצד עובד הגנרטור. ניתן לראות את תרשים המעגל הבסיסי הראשון להלן

הסוללה שמוגדרת כ- 'A' ממריצה את המעגל. רוטור 'C', המורכב מחמישה מגנטים, מועבר ידנית כך שאחד המגנטים נע קרוב לסלילים.

סלילי הסט 'B' כוללים 3 פיתולים עצמאיים מעל ליבה מרכזית אחת והמגנט העובר על פני שלושת הסלילים הללו מייצר זרם זעיר בתוכם.

הזרם במספר הסליל '1' עובר דרך הנגד 'R' ולבסיס הטרנזיסטור, ומכריח אותו להפעיל. האנרגיה הנעה דרך סליל הטרנזיסטור '2' מאפשרת לו להפוך למגנט אשר דוחף את דיסק הרוטור 'C' בדרכו, ומניע תנועה מסתובבת על הרוטור.

סיבוב זה מביא במקביל לסלילה המתפתלת '3' המתוקנת דרך הדיודות הכחולות ומועברת חזרה לטעינה של הסוללה 'A', וממלאת כמעט את כל הזרם השואב מאותה סוללה.

ברגע שהמגנט שבתוך הרוטור 'C' מתרחק מהסלילים, הטרנזיסטור מכבה, ומשקם את מתח הקולט שלו בזמן קצר קרוב לקו האספקה ​​+12 וולט.

זה מדלדל את סליל '2' של הזרם. בגלל אופן מיקומם של הסלילים, הוא מושך את מתח הקולט כלפי מעלה לסביבות 200 וולט ומעלה.

עם זאת זה לא קורה מכיוון שהפלט מחובר לסדרה חמש סוללות שמורידות את מתח העלייה בהתאם לדירוג הכולל שלהן.

הסוללות כוללות מתח סדרתי של כ- 60 וולט (מה שמסביר מדוע שולב טרנזיסטור MJE13009 חזק ומתח גבוה.

כאשר מתח הקולט עובר במתח של סוללת הסוללה הסדרה, הדיודה האדומה מתחילה להדליק, ומשחררת את החשמל המאוחסן בסליל לבנק הסוללה. הדופק הנוכחי נע בין כל 5 הסוללות, וטוען כל אחת מהן. באופן אגבי, זה מהווה את עיצוב הגנרטור המופעל על ידי עצמו.

באב הטיפוס, העומס ששימש לבדיקה ארוכת טווח ובלתי נלאית היה מהפך 12 וולט של 150 וואט המאיר מנורת חשמל 40 ואט:

העיצוב הפשוט שהוצג לעיל שופר עוד יותר על ידי הכללתם של עוד כמה סלילי איסוף:

סלילי 'B', 'D' ו- ​​'E' מופעלים כולם בו זמנית על ידי 3 מגנטים בודדים. הכוח החשמלי שנוצר בכל שלושת הסלילים מועבר לארבע הדיודות הכחולות לייצור כוח DC המופעל על מנת לטעון את הסוללה 'A', שמפעילה את המעגל.

הכניסה המשלימה לסוללת הכונן כתוצאה מהכללתם של שני סלילי כונן נוספים לסטטור, מאפשרת למכונה לפעול בצורה יציבה בצורה של מכונה המופעלת על ידי עצמה, תוך שמירה על מתח הסוללה 'A' לאינסוף.

החלק הנע היחיד במערכת זו הוא הרוטור שקוטרו 110 מ'מ והוא דיסק אקרילי בעובי 25 מ'מ המותקן על מנגנון מיסב כדור, שנשמר מכונן הדיסק הקשיח של המחשב. ההגדרה נראית כך:

בתמונות נראה שהדיסק חלול אולם במציאות מדובר בחומר פלסטי מוצק וברור. חורים נקדחים על הדיסק על פני חמישה מיקומים פרוסים באותה מידה בכל היקף, כלומר עם הפרדות של 72 מעלות.

5 הפתחים העיקריים שנקדחו על הדיסק נועדו לאחיזת המגנטים הנמצאים בקבוצות של תשעה מגנטים פריטים עגולים. כל אחד מהם קוטר 20 מ'מ וגובה 3 מ'מ, ויוצרים ערימות מגנטים באורך כולל של 27 מ'מ וקוטר 20 מ'מ. ערימות מגנטים אלה ממוקמות באופן כזה שעמודי הצפון שלהם מוקרנים החוצה.

לאחר הרכבת המגנטים, מכניסים את הרוטור לרצועת צינור פלסטיק על מנת לאבטח את המגנטים היטב במקומם בזמן שהדיסק מסתובב במהירות. צינור הפלסטיק מהודק בעזרת הרוטור בעזרת חמישה ברגי הרכבה עם ראשי טבילה.

סלילי הסליל הם 80 מ'מ עם קוטר 72 מ'מ. הציר האמצעי של כל סליל בנוי מצינור פלסטיק באורך 20 מ'מ שקוטרו החיצוני והפנימי הוא 16 מ'מ. מתן צפיפות קיר של 2 מ'מ.

לאחר השלמת סליל הסליל, קוטר פנימי זה מתמלא עם מספר מוטות ריתוך עם הוצאת ציפוי הריתוך שלהם. אלה נעטפים לאחר מכן בשרף פוליאסטר, אך מוט מוצק של ברזל רך יכול להפוך גם לחלופה מצוינת:

שלושת גדילי החוטים המהווים סלילים '1', '2' ו- '3' הם בקוטר של 0.7 מ'מ ועטופים זה בזה לפני שהוא נפרש על הסיסה 'B'. שיטה זו של סלילה דו-כיוונית יוצרת צרור חוט מרוכבים כבד הרבה יותר שיכול להיות סליל פשוט על סליל ביעילות. המותח המוצג לעיל עובד עם צ 'אק להחזיק את ליבת הסליל כדי לאפשר את הסלילה, עם זאת ניתן להשתמש בכל סוג של מתלה בסיסי.

המעצב ביצע את פיתול התיל על ידי הארכת שלושת גדילי החוט, שמקורם כל אחד בסליל צרורות עצמאי של 500 גרם.

שלושת החוטים מוחזקים היטב בכל קצה, כאשר החוטים לוחצים זה על זה בקצה אחד עם מרווח של שלושה מטרים בין המהדקים. לאחר מכן, החוטים קבועים במרכז ו -80 סיבובים מיוחסים לחלק האמצעי. זה מאפשר 80 סיבובים עבור כל אחד משני טווחי 1.5 מטר הממוקמים בין מהדק.

ערכת החוטים המעוותת או העטופה מכורבלת על סליל זמני כדי לשמור על היותה מסודרת מכיוון שהפיתול הזה יצטרך להיות משוכפל 46 מקרים נוספים מכיוון שכל תוכן סלילי התיל יידרש עבור סליל מרוכב אחד זה:

שלושת החוטים הבאים שלושת החוטים נצמדים ואז 80 סיבובים מתפתלים למצב האמצעי, אך במקרה זה הפניות ממוקמות בכיוון ההפוך. גם כעת מיושמים בדיוק אותם 80 סיבובים, אך אם הפיתול הקודם היה 'עם כיוון השעון' אז סלילה זו מתהפכת 'נגד כיוון השעון'.

שינוי מסוים זה בכיווני הסליל מספק טווח שלם של חוטים מפותלים בו כיוון הסיבוב הופך כל 1.5 מטר לכל אורכו. כך נקבע חוט הליץ המיוצר מסחרית.

קבוצות חוטים מעוותות ספציפיות אלה נראות נהדרות כעת עבור סלילת הסלילים. נקדח חור באוגן סליל אחד, בדיוק ליד הצינור האמצעי והליבה, ואת ראשית החוט מכניסים דרכו. הבא מכופף את החוט בכוח ב 90 מעלות ומוחל סביב פיר הסליל כדי להתחיל את סלילת הסליל.

סלילת חבילת החוט מתבצעת בזהירות רבה זה ליד זה על פני כל סליל הסליל ותראה 51 לא של סלילה סביב כל שכבה והשכבה הבאה מתפתלת היישר מעל החלק העליון של השכבה הראשונה הזו, וחוזרת שוב. לקראת ההתחלה. וודא שהסיבובים של השכבה השנייה הזו מונחים בדיוק על החלק העליון של המתפתל שמתחת להם.

זה יכול להיות לא פשוט מכיוון שחבילת החוטים עבה מספיק כדי לאפשר את המיקום די פשוט. אם תרצה, תוכל לנסות לעטוף נייר לבן עבה אחד סביב השכבה הראשונה, כדי להבהיר את השכבה השנייה כשהיא מסתובבת. תצטרך 18 שכבות כאלה כדי לסיים את הסליל, שמשקלו בסופו של דבר 1.5 קילוגרם והרכבה המוגמרת עשויה להראות משהו כמוצג להלן:

סליל סיים זה בשלב זה מורכב משלושה סלילים עצמאיים העטופים היטב זה לזה וההתקנה הזו נועדה ליצור אינדוקציה מגנטית נהדרת על פני שני הסלילים האחרים, בכל פעם שאחד מהסלילים מופעל באמצעות מתח אספקה.

סלילה זו כוללת כרגע את סלילי 1,2 ו -3 בתרשים המעגל. אתה לא צריך להמשיך לדאוג לתייג את הקצוות של כל קוודי חוט מכיוון שאתה יכול לזהות אותם בקלות באמצעות מד אוהם רגיל על ידי בדיקת המשכיות על קצוות התיל הספציפיים.

סליל 1 יכול לשמש כסליל ההפעלה שיפעיל את הטרנזיסטור בתקופות הנכונות. סליל 2 יכול להיות סליל הכונן שמופעל באמצעות הטרנזיסטור, וסליל 3 יכול להיות אחד מסלילי היציאה הראשונים:

סלילי 4 ו -5 הם קפיצים פשוטים כמו סלילים המחוברים במקביל לסליל הכונן 2. הם עוזרים להגביר את הכונן ולכן הם חשובים. סליל 4 נושא התנגדות DC של 19 אוהם והתנגדות סליל 5 יכולה להיות סביב 13 אוהם.

עם זאת, המחקר מתבצע כעת בכדי להבין את סידור הסליל היעיל ביותר עבור גנרטור זה ואולי סלילים נוספים יכולים להיות זהים לסליל הראשון, סליל 'B' וכל שלושת הסלילים מחוברים באותו אופן בדיוק וההנעה מתפתלת כל סליל פועל דרך טרנזיסטור מיתוג יחיד בעל דירוג גבוה ומהיר. המערך הנוכחי נראה כך:

אתה יכול להתעלם מהמגנים המוצגים מכיוון שאלה נכללו רק לצורך בחינת דרכים שונות להפעלת הטרנזיסטור.

נכון לעכשיו, סלילי 6 ו -7 (22 אוהם כל אחד) עובדים כסלילי פלט נוספים המחוברים במקביל לסליל היציאה 3 שנבנה עם 3 גדילים כל אחד ועם התנגדות של 4.2 אוהם. אלה יכולים להיות ליבת אוויר או עם ליבת ברזל מוצקה.

כאשר נבדק גילה כי גרסת ליבת האוויר מתפקדת מעט טוב יותר מאשר עם ליבת ברזל. כל אחד משני הסלילים הללו מורכב מ -4,000 סיבובים שנפצעו על סלילי קוטר 22 מ'מ באמצעות חוט נחושת סופר אמייל עם 0.7 מ'מ (AWG # 21 או swg 22). לכל הסלילים יש מפרט זהה לחוט.

באמצעות הגדרת סליל זה, אב הטיפוס יכול לפעול ללא הפסקה במשך כ- 21 יום, ולשמור על סוללת הכונן על 12.7 וולט ללא הרף. לאחר 21 יום המערכת הופסקה לשינויים מסוימים ונבדקה שוב באמצעות סידור חדש לחלוטין.

בבנייה שהוצגה לעיל, הזרם העובר מסוללת הכונן למעגל הוא למעשה 70 מיליאמפר, אשר ב 12.7 וולט מייצר הספק כניסה של 0.89 וואט. הספק היציאה הוא קרוב ל -40 וואט, המאשר COP של 45.

זה לא כולל את שלוש הסוללות הנוספות של 12 וולט אשר נטענות בנוסף בו זמנית. התוצאות אכן נראות מרשימות ביותר עבור המעגל המוצע.

שיטת הכונן הופעלה על ידי ג'ון בדיני כל כך הרבה פעמים, עד שהיוצר בחר להתנסות בגישת האופטימיזציה של ג'ון ליעילות הגבוהה ביותר. למרות זאת, הוא מצא שבסופו של דבר מוליך למחצה עם אפקט הול המיושר באופן נכון עם מגנט מציע את התוצאות היעילות ביותר.

מחקר נוסף נמשך ותפוקת החשמל הגיעה בשלב זה ל -60 וואט. זה נראה מדהים באמת עבור מערכת כה זעירה, במיוחד כאשר אתה רואה שהיא לא כוללת קלט מציאותי. לשלב הבא זה אנו מצמצמים את הסוללה לאחת בלבד. ניתן לראות את ההגדרה למטה:

בתוך מערך זה, סליל 'B' מוחל גם על הפולסים על ידי הטרנזיסטור, והפלט מהסלילים סביב הרוטור מתועל כעת למהפך הפלט.

כאן סוללת הכונן מוסרת ומוחלפת בשנאי ודיודה בעל הספק נמוך של 30 וולט. זה מופעל בתורו מפלט המהפך. מתן דחף סיבובי קל לרוטור מייצר טעון רב על הקבל כדי לאפשר למערכת להתכוונן ללא כל סוללה. ניתן לראות את עוצמת המוצא עבור מערך זה הנוכחי עולה ל -60 וואט וזה שיפור מדהים של 50%.

3 הסוללות של 12 וולט מוציאות גם הן, והמעגל יכול לפעול בקלות באמצעות סוללה אחת אחת בלבד. תפוקת כוח רציפה מסוללה בודדת שבשום אופן אינה דורשת טעינה חיצונית נראית כהישג גדול.

השיפור הבא הוא באמצעות מעגל המשלב חיישן אפקט הול ו- FET. חיישן האפקט הול מסודר בדיוק בקנה אחד עם המגנטים. כלומר החיישן ממוקם בין אחד הסלילים למגנט הרוטור. יש לנו מרווח של 1 מ'מ בין החיישן לרוטור. התמונה הבאה מראה כיצד בדיוק צריך לעשות זאת:

מבט נוסף מלמעלה כאשר הסליל נמצא במצב הנכון:

מעגל זה הראה תפוקה עצומה של 150 וואט ללא הפסקה באמצעות שלוש סוללות של 12 וולט. הסוללה הראשונה מסייעת בהפעלת המעגל בזמן שהשנייה נטענת באמצעות שלוש דיודות המחוברות במקביל להגברת התמסורת הנוכחית לסוללה הנטענת.

מתג החלפת DPDT 'RL1' מחליף את חיבורי הסוללה כל כמה דקות בעזרת המעגל המוצג למטה. פעולה זו מאפשרת לשתי הסוללות להישאר טעינות כל הזמן.

זרם הטעינה עובר גם דרך סט שני של שלוש דיודות מקבילות הטוענות את הסוללה השלישית של 12 וולט. סוללה שלישית זו מפעילה את המהפך דרכו מועבר העומס המיועד. עומס הבדיקה ששימש להגדרה זו היה נורה של 100 וואט ומאוורר של 50 וואט.

חיישן ה- Hall-effect מחליף טרנזיסטור NPN ובכל זאת כמעט כל טרנזיסטור מיתוג מהיר למשל BC109 או BJT 2N2222 יעבוד טוב מאוד. תבין שכל הסלילים מופעלים בשלב זה על ידי ה- IRF840 FET. הממסר המועסק למיתוג הוא סוג תפס כפי שמצוין בתכנון זה:

והוא מופעל על ידי טיימר IC555N הנוכחי נמוך, כמוצג להלן:

הקבלים הכחולים נבחרים להחליף את הממסר בפועל הספציפי המשמש במעגל. אלה מאפשרים לזמן קצר להפעיל את הממסר כל חמש דקות בערך. נגדי 18K מעל הקבלים ממוקמים לפרוק את הקבל לאורך חמש הדקות כאשר הטיימר במצב OFF.

עם זאת, אם אינך מעוניין לעבור בין הסוללות, תוכל פשוט להגדיר זאת באופן הבא:

בהסדר זה, הסוללה שמפעילה את המהפך המחובר לעומס מוגדרת בקיבולת גבוהה יותר. למרות שהיוצר השתמש בכמה סוללות של 7 Ah, ניתן להשתמש בכל סוללת קטנוע 12 אמפר-שעה נפוצה.

ביסודו של דבר אחד הסלילים משמש להעברת זרם לסוללת הפלט ולסליל שנותר אחד, שעשוי להיות החלק מהסליל הראשי בעל שלוש הגדילים. זה רגיל לספק מתח אספקה ​​ישירות לסוללת הכונן.

הדיודה 1N5408 מדורגת להתמודד עם 100 וולט 3 אמפר. הדיודות ללא שום ערך יכולות להיות כל דיודה כגון דיודה 1N4148. קצוות הסלילים המחוברים לטרנזיסטור IRF840 FET מותקנים פיזית ליד היקף הרוטור.

אפשר למצוא 5 סלילים כאלה. אלה בצבע אפור מגלים ששלושת הסלילים הימניים הקיצוניים מורכבים מהחוטים הנפרדים של הסליל המרוכב הראשי בעל 3 החוטים שכבר דוכנו במעגלים הקודמים שלנו.

בעוד שראינו את השימוש בסליל התיל בעל שלושה גדילים למיתוג בסגנון Bedini המשולב למטרות כונן ופלט, בסופו של דבר נמצא כי מיותר לשלב סליל מסוג זה.

כתוצאה מכך סליל פצע רגיל המורכב מ 1500 גרם חוט נחושת אמייל בקוטר 0.71 מ'מ נמצא יעיל באותה מידה. ניסויים ומחקר נוספים סייעו בפיתוח המעגל הבא שעבד אפילו טוב יותר מהגרסאות הקודמות:

בתכנון משופר זה אנו מוצאים את השימוש בממסר שאינו נעול 12 וולט. הממסר מדורג כצריכה של כ 100 מיליאמפר ב 12 וולט.

הכנסת נגדי סדרה 75 אוהם בסדרה עם סליל הממסר מסייעת בהורדת הצריכה ל -60 מיליאמפר.

זה נצרך רק למשך חצי מהזמן בתקופות הפעולה שלו מכיוון שהוא נותר לא פעיל בזמן שמגעיו נמצאים במצב N / C. בדיוק כמו הגרסאות הקודמות, גם מערכת זו מפעילה את עצמה ללא הגבלת זמן ללא כל חשש.

משוב מאת אחד הקוראים המסורים בבלוג זה, מר תמל אינדיקה

אדוני סוואגאטאם היקר,

תודה רבה על תשובתך ואני אסיר תודה לך שעודדת אותי. כשהגשת לי את הבקשה הזו כבר תיקנתי עוד 4 סלילים למדיני המיני הקטנה שלי כדי להפוך אותה ליעילה יותר ויותר. אבל לא יכולתי ליצור את המעגלים של Bedini עם טרנזיסטורים עבור אותם 4 סלילים, כיוון שלא יכולתי לרכוש את המפלסים.

אבל עדיין המנוע שלי של Bedini פועל עם ארבעת הסלילים הקודמים, גם אם יש גרירה קטנה מליבות הפריטים של ארבעת הסלילים האחרים שהוצמדו, שכן הסלילים האלה לא עושים כלום אבל הם פשוט יושבים סביב הרוטור המגנטי הקטן שלי. אבל המנוע שלי עדיין מסוגל לטעון את הסוללה 12V 7A כשאני מניע אותה עם 3.7 סוללות.

לבקשתך, צירפתי לזה קליפ וידיאו של מנוע הבדיני שלי ואני ממליץ לך לצפות בו עד הסוף מכיוון שבתחילתו מד המתח מראה לסוללת הטעינה יש 13.6 וולט ואחרי התנעת המנוע היא עולה עד 13.7 וולט ולאחר 3 או 4 דקות זה עולה עד 13.8 וולט.

השתמשתי בסוללות קטנות של 3.7 וולט בכדי להניע את המיני המיני שלי וזה מוכיח את יעילותו של המנוע המיני. במנוע שלי, סליל אחד הוא סליל ביפילר ושלושה סלילים אחרים מופעלים על ידי אותו ההדק של אותו סליל ביפילר ושלושת הסלילים האלה מגבירים את אנרגיית המנוע על ידי מתן עוד קוצים של סליל תוך כדי האצת רוטור המגנט. . זה הסוד של המנוע הבטני הקטן שלי כאשר חיברתי את הסלילים במצב המקביל.

אני בטוח שכשאני משתמש בארבעת הסלילים האחרים עם המעגלים הבדיניים המנוע שלי יעבוד בצורה יעילה יותר ורוטור המגנטים יסתובב במהירות עצומה.

אני אשלח לך קליפ נוסף כשאסיים ליצור את מעגלי Bedini.

כל טוב !

תמל אינדיקה

תוצאות מבחן מעשיות