מהו מחולל אנרגיה בחינם: ביצוע ויישומיו

ניקולה טסלה (10^היולי 1856 - 7^הינואר 1943) המציא אנרגיה חופשית באמצעות סליל. האנרגיה המכנית מומרת לאנרגיה חשמלית על ידי גנרטורים, האלמנטים החשובים של הגנרטורים הם השדה המגנטי ותנועת המוליך בשדה מגנטי. מחולל האנרגיה החופשית הוא מכשיר המשמש לייצור אנרגיה חשמלית על בסיס עקרון המגנטים הניאודימיום. ישנם סוגים שונים של גנרטורים בגדלים שונים, בכך שמחולל אנרגיה חופשית הוא סוג אחד של גנרטור אשר מייצר אנרגיה חשמלית. מאמר זה דן בסקירה כללית של מחולל האנרגיה החופשית הכוללת את הגדרתו, יתרונותיה, חסרונותיה ויישומיה.

מהו מחולל אנרגיה חופשית?

גִזרָה: מחולל האנרגיה החופשית הוא סוג אחד של התקנים המשמשים לייצור אנרגיה חשמלית והוא פועל על פי העיקרון של מגנטים ניאודימיום. חלק ממוצרי גנרטור האנרגיה החופשיים הם גנרטור הידרו וטורבינה הידרו, גנרטור טורבינת הידרו פלטון, גלגל מים אנרגיה חופשית מתחדשת, גנרטור פלטון טורבינה 50 קילו מיקרו טורבינת הידרו-פאוור, 30Kw 150 סל'ד 400V סל'ד מגנט קבוע אלטרנטור מחולל מגנטי אנרגיה חינם, 750kva SDEC אנרגיה חינם גנרטור דיזל וכו '.

גלגל תנופה רגע של נגזרת אינרציה

גלגלי התנופה נדרשים לאגור את האנרגיה מכיוון שהמנוע מייצר אנרגיה רק ​​במכה אחת, אך עליו להשלים בארבע פעימות אחד הוא שבץ יניקה, פעימות דחיסה, פעימות כוח או פעימות התרחבות ומכת פליטה. הכוח הוא המכה היחידה בה אנו מקבלים את האנרגיה מהמנוע וכי יש לאחסן את האנרגיה ממכת הכוח איפשהו כדי שניתן יהיה לנצל אותה גם כדי לבצע את שלוש המכות האחרות. גלגל התנופה אוגר את האנרגיה תוך שימוש ברגע האינרציה שלו וגלגל התנופה אוגר את האנרגיה בנוסחה כמו

E = 1/2 Iω^שתיים

איפה 'E' הוא האנרגיה

'אני' הוא רגע האינרציה

'Ω' הוא המהירות הזוויתית

ניתן לחשב את רגע האינרציה על ידי

אני = 1/2 מ '(r חיצוני 2 + r פנימי 2)

האנרגיה שנאגרת על ידי הגלגל חייבת להיות גדולה יותר מהאנרגיה הנדרשת לביצוע פעולת יניקה, פעימות דחיסה ומכת פליטה. האנרגיה המאוחסנת על ידי הגלגל קטנה מהאנרגיה הנדרשת לביצוע פעימות היניקה, פעימות הדחיסה ושבץ הפליטה ואז המנוע לא יעבוד מכיוון שהוא אולי לא מצליח להעביר את כל שלושת הפעימות האחרות.

בעבר גלגלי התנופה מיוצרים על ידי ברזל יצוק בלבד, אך כיום תעשיות בוחרות סוגים שונים של חומרים לייצור גלגלי תנופה שהן פלדה, ברזל יצוק, אלומיניום וכו 'גלגל התנופה אינו שומר על מהירות קבועה אלא רק מונע את תנודות האנרגיה.

אם המסה באיור לעיל הולכת לכיוון כדור הארץ ואנרגיית המסה הפוטנציאלית שווה ל- mgh.

P.E (אנרגיה פוטנציאלית) = מ'ג

כאשר המסה פוחתת גם האנרגיה הפוטנציאלית פוחתת ואנרגיה פוטנציאלית זו מחולקת חלקית לשלושה מסלולים.

• נתיב 1: אנרגיה קינטית תרגומית = 1/2 mv^שתיים
• נתיב 2: אנרגיה קינטית סיבובית = 1/2 I ω^שתיים
• נתיב 3: עבודה נגד חיכוך = n₁f

ה- P.E (אנרגיה פוטנציאלית) שווה ל- mgh מחולק לשלושה נתיבים שהם אנרגיה קינטית תרגומית, סיבובית אנרגיה קינטית , ועבודה נגד חיכוך שבאה לידי ביטוי כ

Mgh = K.E תרגומי + K.E סיבובי + עבודה נגד חיכוך ... שווה ערך (1)

המהירות הליניארית שווה למהירות הזוויתית והיא מתבטאת כ-

V = r * ω …… .. שווה ערך (2)

כאשר המסה נעה לכיוון מטה משתמשים באנרגיה הקינטית הסיבובית מול אנרגיית החיכוך.

1/2 אני ω^שתיים= n_שתייםf

f = I ω^שתיים/ 2n_שתיים……… .. שווה ערך (3)

תחליף את ה- eq (2) ל- eq (3) ב- eq (1)

מגה = 1/2 מ 'ר'^שתייםω^שתיים+ 1/2 אני ω^שתיים+ n₁אני ω^שתיים/ 2n_שתיים……… .. שווה ערך (4)

הכפל את המשוואה הנ'ל עם 2 תקבל

2 מגה = מ 'ר'^שתייםω^שתיים+ אני ω^שתיים+ אני ω^שתיים(1 + n_{1 /}נ_שתיים)

2 מגה - מ 'ר^שתייםω^שתיים= אני ω^שתיים(1 + n_{1 /}נ_שתיים)

2 מגה - מ 'ר^שתייםω^שתיים/ ω^שתיים(1 + n_{1 /}נ_שתיים) = אני

אני = (2 מגה- m r^שתייםω^שתיים/ ω^שתיים) / (1 + n_{1 /}נ_שתיים) ……… .. שווה ערך (5)

מהירות ממוצעת של גלגל התנופה היא ω / 2

מהירות ממוצעת = 2Πn / t

איפה n הופך ל n_שתיים

ω / 2 = 2Π n_שתיים/ t

ω = 4Π n_שתיים/ t ... .. שווה ערך (6)

החלופה שווה ערך (6) בשוואה (5) תקבל

I = (m (2ght^שתיים/ 16 Π^שתייםנ_שתיים^שתיים) -r^שתיים) / (1 + n_{1 /}נ_שתיים)

I = (m (ght^שתיים/ 8 Π^שתייםנ_שתיים^שתיים) -r^שתיים) / (1 + n_{1 /}נ_שתיים) ……… .. שווה ערך (7)

איפה גובה (h) = 2rn₁…… שווה ערך (8)

החלופה שווה ערך (8) בשוואה (7) תקבל

איפה גובה (h) = 2rn₁……… שווה ערך (8)

החלופה שווה ערך (8) בשוואה (7) תקבל

I = (m (g2Πrn₁t^שתיים/ 8 Π^שתייםנ_שתיים^שתיים) -r^שתיים) / (1 + n_{1 /}נ_שתיים)

I = mr * ((gn₁t^שתיים/ Π n_שתיים^שתיים) -r) / (1 + n_{1 /}נ_שתיים) ……… .. שווה ערך (9)

משוואה (9) היא רגע האינרציה בק'ג / מ'ר

גלגל תנופה עובד

קחו בחשבון שמכונת תפירה המופעלת ברגל מורכבת משני גלגלים, גלגל אחד גדול ואחד הוא גלגל קטן יותר. שני הגלגלים הללו מחוברים באמצעות חבל כאשר התנועה מועברת על ידי הגלגל הגדול יותר ואז החבל מעביר את התנועה הזו לגלגל הקטן יותר. הגלגל הקטן יותר משמש גלגלת ומסובב את מכונת התפירה ויראה שגם כאשר אנו מפסיקים לספק כוח מניע לגלגל הגדול יותר, הוא ממשיך לרוץ לזמן קצר בגלל האינרציה שיש לו. זֶה גַלגַל תְנוּפָה הוא מכשיר הפועל כמאגר אנרגיה על ידי אחסון ואספקת אנרגיה מכנית בעת הצורך. האיור (א) הוא גלגל תנופה ואיור (b) הוא תרשים בסיסי של גלגל התנופה של מחולל האנרגיה החופשית מוצג להלן.

גלגל תנופה וחולל אנרגיה חופשית-גלגל תנופה-דיאגרמה בסיסית

גלגל התנופה משמש במנועי גומלין לאחסון כמות מסוימת של אנרגיה במהלך מכת הכוח ומסירתו בחזרה במהלך המחזור הבא. באופן דומה, הוא משמש במכוניות צעצוע, גירוסקופים וכו '.

הפקת אנרגיה חופשית באמצעות קבלים

אנו זקוקים לכמה רכיבים בכדי לייצר אנרגיה חופשית באמצעות הקבל שהם 8 קבלים של 10 וולט ו 4700 u, PCB (מעגל מודפס), מלחם וחוט הלחמה. ראשית, הכינו תרשים מעגלים על ידי חיבור קבלים במעגל מקביל, כל קבלים הצד השליליים המחוברים לחוט אחד וכל קבלים הצד השליליים המחוברים לחוט אחר כמו תרשים המעגל המוצג להלן.

חיבור קבלים-במקביל

כעת חבר את כל הקבלים ללוח המודפס באמצעות תרשים מעגלים. זהו התהליך לייצור אנרגיה חופשית באמצעות קבלים. לאחר השלמת התהליך השלב הבא הוא בדיקה, בתהליך הבדיקה תחילה טענת את הקבלים בין 6 ל 8 וולט ואז בדוק את מנוע ה- LED או ה- DC. אם החיבורים ניתנים כהלכה נורית הנורית מהבהבת ומנוע DC יפעל.

מנוע DC קבוע למגנט

מנוע ה- PMDC שהוא מנוע DC קבוע למגנט מורכב משני רכיבים עיקריים שהם רוטור או אבזור וסטטור. מכאן שבניית מנוע DC חיונית להקמת שדה מגנטי. המגנט יכול להיות כל סוג של מגנט חשמלי או מגנט קבוע. כאשר מגנט קבוע משמש ליצירת שדה מגנטי במנוע DC מכונה מנוע DC קבוע. כאן מגנט קבוע של הסטטור המותקן בפריפריה של הסטטור והמגנט הקבוע מותקן בצורה כזו שקוטב N וקוטב S של כל מגנט פונים זה לזה לסירוגין. הרוטור של מנוע המגנט הקבוע דומה למנועי DC אחרים. הרוטור או האבזור מורכבים מליבה, מתפתל וקומוטטור. דיאגרמת המנוע המגנטית הקבועה מוצגת להלן

-מנוע מגנט קבוע

ליבת האבזור מורכבת מכמה למינציה עגולה מחוררת של גיליון פלדה, על ידי הצבת פלדה עגולה זו נוצרה ליבת אבזור אחת אחת. מוליך האבזור מחובר לרוטור בחיבור כוכב ומסוף אחר של סלילה מחובר לגזרת הקומוטטורים המונחת על פיר המנוע. הפחמן או הגרפיט הונחו עם הקפיץ על קטע הקומוטטורים כדי לספק זרם לאבזור, כאשר האספקה ​​ניתנה הזרם עובר דרך קטע הקומוטטורים AB, BC או CA. נניח שהזרם עובר בנתיב ה- CA, שסליל A מתנהג כמו קוטב צפוני ואז מומנט עובד על רוטור מכיוון ש- A חווה כוח דחייה עקב המגנט הקבוע של הקוטב הדרומי והמגנט הקבוע של הקוטב הצפוני, בשל כך הרוטור יסתובב . כאשר כוח הקלט נצרך משופר היעילות של מנוע DC וזה אחד היתרונות של מנוע DC מגנט קבוע.

מחולל אנרגיה בחינם יתרונות וחסרונות

ה היתרונות של מחולל האנרגיה החופשית הם

• אנרגיית קלט או כל אנרגיה חיצונית לא נדרשים להפקת האנרגיה
• זה פשוט מאוד להפעלה
• זה יוצר ללא שום סיכונים ביולוגיים
• קל לתחזוקה
• פשוט לבנייה
• מומנט גבוה יותר
• ביצועים דינמיים טובים יותר

ה חסרונות מחולל האנרגיה החופשית הם

• העלות הגבוהה של מגנטים קבועים
• קורוזיה של מגנטים ודמגנטיזציה אפשרית

יישומי מחולל אנרגיה בחינם

היישומים של מחולל האנרגיה החינמית הם

• משמש לטעינה של הסוללות
• משמש ברכבים
• משמש בנורות LED
• מדרגות נעות
• מעליות
• רכבי דרך חשמליים

שאלות נפוצות

1). כיצד ניתן להשתמש בגלגל תנופה כמאגר אנרגיה?

גלגל התנופה משמש כמאגר אנרגיה וגדה של אנרגיה בין מכונות למקור אנרגיה. בגלגל התנופה, האנרגיה נשמרת בצורה של אנרגיה קינטית.

2). מהם הסוגים של מנוע DC?

המנוע DC (זרם ישר) הוא משלושה סוגים, והם מנוע DC DC קבוע (PMDC), מנוע DC פצע שאנט, מנוע DC פצע סדרה ומנוע DC מתח.

3). מהם סוגי האנרגיה?

אנרגיה קיימת בצורות שונות. ישנם סוגים שונים של אנרגיות האם ישנן אנרגיית אור, אנרגיית קול, אנרגיה גרעינית, אנרגיה כימית, אנרגיה חשמלית וכו '.

4). היכן ממוקם גלגל התנופה?

בין גל הארכובה לבין המצמד, גלגלי התנופה ממוקמים והגלגל הזה הוא חלק אחד של המנוע.

5). מהי טמפרטורת הקארי של מגנט?

עבור המינרל המגנטי הנפוץ, המגנטיות הקבועה מתרחשת מתחת לטמפרטורת הקירי 5700 (10600 F) והיא מכונה גם נקודת קירי.

לפיכך, במאמר לעיל, אנרגיה חינמית יתרונות, חסרונות של גנרטור, עבודה בגלגל תנופה נידונים ונגזר רגע האינרציה של גלגל התנופה. הנה שאלה עבורך, מהו החיסרון העיקרי של מחולל אנרגיה בחינם?