Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электростатический двигатель литовченко как собрать

Презентация к научно-исследовательской работе «Электростатический двигатель и его математическая модель»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Описание презентации по отдельным слайдам:

Электростатический двигатель и его математическая модель Дворников Н.В. 11 кл. МОУ «Луховский лицей». Руководитель: Смирнова С.Г. учитель физики МОУ «Луховский лицей»

Целью настоящей работы является построение математической модели электростатического двигателя и поиск материала ротора.

Актуальность работы: электростатический двигатель является практически бесшумными и может найти применение в космосе для изготовления вентиляторов.

Гипотеза: изготовление электростатического двигателя с использованием пористых материалов позволяет повысить емкость ротора, что позволит увеличить вращательный момент.

Электростатический двигатель был изобретен Литовченко С.С. в 1982г [1]. В этом электродвигателе отсутствовали щетки, и поэтому ресурс работы таких двигателей очень большой. Они являются практически бесшумными и находят применение в космосе для изготовления вентиляторов. Недостатком таких двигателей является малый вращательный момент. Нами был изготовлен такой двигатель, в котором удалось резко увеличить вращательный момент за счет использования пористого материала для изготовления ротора. Для того чтобы провести дальнейшее увеличение вращательного момента двигателя, необходимо разобрать физику процесса работы двигателя и построить математическую модель. С помощью физической модели двигателя можно найти пути дальнейшего повышения мощность таких моторов.

Устройство и принцип действия электростатического двигателя На рис.1 изображена схема двигателя: 1, 2 — электроды, 3 — ротор. 4 – ось ротора. Высокое напряжение подается на электроды 1, 2. Ротор располагается между электродами. Заряды стекают с острых концов электродов на ротор. Так как ротор состоит из диэлектрика, то области ротора около электродов заряжаются одноимённо с электродами. Следовательно, возникают силы отталкивания (F) между электродами и ротором. Рис 1

Вращающий момент пары сил будет равен: M=2FR R- радиус ротора. Определим силу F. Эта сила является силой кулоновского отталкивания между зарядами электродов и ротора. Величина зарядов, которые стекают с электродов на ротор, зависит от емкости ротора. q=CU (2) Используя закон Кулона, определим силу отталкивания между электродами и ротором. Полагая заряды электродов и ротора равны q1=q2=q, расстояние от электродов до ротора обозначим L, получим: Математическая модель электростатического двигателя и поиск материала ротора (1) (3)

Определим вращательный момент ротора. (4) Из соотношения можно сделать следующие выводы: для увеличения вращательного момента необходимо: увеличить радиус ротора, увеличить напряжение на электродах, увеличить емкость ротора, уменьшить расстояние между ротором и электродами.

Напряжение поднимать выше напряжения пробоя ротора диэлектрика не имеет смысла. Потому что начинается нагрев ротора из-за больших токов. Увеличивать радиус ротора также в ряде случаев нельзя из-за ограничений по объёму. Уменьшать расстояние между ротором и электродами также не имеет смысла, если начинается пробой. Следовательно, лучшим способов увеличения вращательного момента является увеличение емкости.

Вращающий момент в этом случае квадратично зависит от величины емкости. Конструкция двигателя представляет собой плоский конденсатор. В качестве электродов мы использовали металлические пластины с острыми краями. Ротор располагался между пластинами. При подаче высокого напряжения заряды с электродов стекали на ротор и возникали силы отталкивания между электродами и ротором направленные по касательной к поверхности ротора. Для оценки емкости ротора в первом приближении воспользуемся формулой:

Так как заряды на твердом теле всегда располагаются на поверхности [2] и их величина пропорциональна напряжению, то выражение (5) запишем в виде: где — поверхностная плотность зарядов при потенциале 1В, (5) (6)

Для нашего случая это соотношение является грубым приближением, но позволит нам найти пути повышения емкости. Площадь ротора можно резко увеличить, используя пористый материал. Рассчитаем площадь пористого материала. Для простоты расчетов поры будем считать шарообразными, и расчет проведем для куба.

Пусть а — размеры ребра куба. r-радиус пор, тогда n-число шаровидных пор, умещающихся на ребре. Тогда количество пор в кубе равно n3. Поверхность пор будет равна: Из (6) следует, что емкость пористого материала обратно пропорциональна размеру пор. (6) (7)

Чем меньше размер поры, тем больше поверхность пор в данном объёме, а следовательно согласно (7) емкость ротора. Точные выражения для удельных поверхностей пористых материалов приведены [3]. Для создания ротора необходимо использовать пористый материал. Такой материал значительно увеличит емкость ротора и, следовательно, вращательный момент. Подставляя выражение (7) в (4) получим выражение для вращающего момента в первом приближении: где А=const, для данного двигателя. Если размеры пор в 10 раз меньше размера ротора, то момент возрастет в 104 раз. (8)

Нами была проведена экспериментальная проверка разработанной конструкции. Были изготовлены два двигателя по схеме рис.1. В качестве источника питания служил высоковольтный школьный выпрямитель. В первом случае ротор был сделан из пластмассы как в патенте [1]. Во втором случае ротором служил пенопластовый цилиндр. Второй ротор имел скорость вращения примерно в 10 раз выше.

В результате математического моделирования и экспериментальной проверки можно сделать следующий вывод: для резкого увеличения вращательного момента электростатического двигателя ротор двигателя необходимо изготовлять из пористого материала. В настоящее время такие материалы созданы и могут быть использованы для создания ротора. Например, ротор из графенового материала согласно [4] позволит увеличить емкость в 104 раз. В настоящее время электростатические двигатели не находят промышленного применения ввиду малой мощности. Мы полагаем, что предлагаемое решение позволит создать промышленный вариант таких двигателей.

1.Литовченко С.С., Тимченко Н.М. Электростатический двигатель. Патент №SU 1224936 2. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика. Из-во: М.: Просвещение,: 2014, 400 с 3. Витязь П.А., Капцевич В.М., Кусин Р.А., Пилиневич Л.П., Рак А.Л., Сморыго О.Л., Шелег В.К. Пористые порошковые материалы: история создания, современное состояние и перспективные разработки. http://www.science.by/upload/iblock/f02/f025be154eb66c4b931ccd675e3c3e92.pdf3 4.Графеновый суперконденесатор. http://scorcher.ru/journal/art/art2359.php Литература

Спасибо за внимание

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

ЕГЭ по физике: методика решения задач

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

Работу выполнил ученик 11 класса МОУ «Луховский лицей» Дворников Никита. Руководитель работы учитель физики высшей категории МОУ «Луховский лицей» Смирнова С.Г.

Работу представляли на конкурсе проектов и учебно-исследовательских работ учащихся «Школьники города-науке 21 века» 21 декабря 2016 г. Работа заняла призовое место

  • Смирнова Светлана ГеоргиевнаНаписать 747 27.12.2016

Номер материала: ДБ-053561

  • Физика
  • 11 класс
  • Презентации
    27.12.2016 266
    27.12.2016 244
    27.12.2016 5240
    27.12.2016 508
    27.12.2016 351
    27.12.2016 252

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Министр просвещения РФ проведет Общероссийское родительское собрание 28 августа

Время чтения: 2 минуты

Советники по воспитанию появятся в 1,2 тысячи школ

Время чтения: 1 минута

Вузы объявили дополнительный набор на первые курсы

Время чтения: 3 минуты

Модели ЕГЭ по всем учебным предметам будут меняться с 2022 по 2024 годы

Время чтения: 1 минута

В Роспотребнадзоре уточнили требование по ношению масок учителями

Время чтения: 1 минута

Школьники смогут бесплатно учиться программированию

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Пластиковые двигатели Ефименко, питающиеся от воздуха

А вы поверите в электродвигатель, который сделан почти полностью из пластика? Что может работать на мощности, передаваемой по воздуху? И «тащить» бесплатное электричество прямо из электрического поля Земли? Рассмотрим одну занимательную статью из журнала «Popular Science» аж за апрель 1971 года.

Эти замечательные машины сегодня практически неизвестны. И все же первый в мире электродвигатель был электростатическим. Он был изобретен в 1748 году Бенджамином Франклином. В 1870 году немецкий физик Й.К. Поггендорф построил такой простой двигатель. Весь мотор представлял собой пластиковый диск и два электрода. Но оба они так и не вызвали должного внимания.

Двигатель Поггендорфа.

И тут на сцене появляется Олег Ефименко. Родившийся в России физик посещал занятия в Геттингенском университета во второй половине 40-х, где профессор Р.У.Пол, демонстрировал две металлические пластины квадратной формы, закрепленные на конце шеста. Он высунул устройство на улицу из окна и перевернул его на 180 градусов. Гальванометр, прикрепленный к пластинам, резко дернулся.

Читать еще:  Двигатель 206s1 технические характеристики

Двигатель Олега Ефименко.

Я никогда не мог забыть эту демонстрацию», — говорил после Ефименко. «И мне было интересно, почему, если в воздухе есть электричество, его нельзя использовать, чтобы зажечь лампочку или что-то в этом роде».

Двигатель Олега Ефименко.

А затем Ефименко и его аспирант Генри Фишбаха-Назарио разрабатывал и усовершенствовал свои двигатели. Он экспериментировал с электретными моторами. Электрет — это изолятор с постоянным электростатическим зарядом. Он создает постоянное электрическое поле в окружающем пространстве, так же как магнит создает постоянное магнитное поле. И как магнит, он может быть использован для создания двигателя.

Испытания устройств Олега Ефименко.

Особенно показательным был так называемый «климатический эксперимент». В ночь на 29 сентября 1970 года Ефименко и Уокер вышли на пустую парковку и подняли на 8-ми метровую высоту шест-антенну, окрашенную в оранжевый цвет. На конце шеста было немного радиоактивного материала в капсуле, связанной с проводом. Экспериментаторы подключили электретный мотор к антенне, и, как описывает его Ефименко, «энергия электрического поля Земли была преобразована в непрерывное механическое движение». Два месяца спустя они успешно эксплуатировали мотор, питающийся от воздушного электричества.

В университете Западной Вирджинии у Ефименко лаборатория, полная экзотических устройств, которые вращаются и гудят, как рой пчел. «И, в принципе, — утверждает доктор Олег Ефименко, — они могут делать все, что могут делать электромагнитные двигатели, и некоторые вещи, которые они могут делать лучше».

Электростатический двигатель литовченко как собрать

Есть много способов получить свободную энергию из земли, только некоторые из них описаны ниже. Эти устройства, если они правильно собраны, способны забрать энергию земли, которую многие называют эфир или статическим электричеством, они действуют как высокоэффективные земляные батареи. Эфир проходит через пластик, древесину и т. д. Изучите и исследуйте эти способы они реальнее, чем Вы можете думать. Вы можете научиться получать достаточную мощность для Вашего дома!

Эксперимент №1, Как монтировать 12 vdc устройство.

  1. Вы можете использовать медные трубки диаметром 1 или 3/4″, длиной 4—12″ .
  2. Затем покройте лаком (который Вы можете купить в любом хозяйственном магазине) наружную поверхность трубки. (НЕ КРАСЬТЕ ВНУТРЕННЮЮ ЧАСТЬ.), просушите в течение 24 часов.
  3. Используя молоток, забейте трубки в землю, оставляя до 1″ над поверхностью грунта. Не позволяйте наружной поверхности трубки касаться земли. Почва должно быть влажной.
  4. Теперь удалите каждую трубку и поместите толстую пленку на дно. Пленка не должна плотно прилегать к трубке, тогда дождевая вода сможет свободно вытекать из трубки, не позволяйте снаружи меди касается земли.
  5. Вставьте каждую трубку назад в те же самые отверстия. Поместите 2″ цинковый стержень (или длинный оцинкованный болт) в центр каждого трубки. Цинк «–» ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ,а медь «+» ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДЫ.
  6. Теперь соедините их последовательно, чтобы получить 12 вольт, используйте зажимы или припой для соединения. Места пайки необходимо покрыть лаком для защиты от окисления. Дождь пополнит Ваши земные батареи. Чтобы получить большой ампераж с этим типом батарей, просто добавляют больше ячеек. Соедините все ряды (примерно по 12 ячеек в каждом) параллельно, добавьте так много рядов, пока не добьетесь нужной силы тока. Это может быть очень мощное устройство свободной энергии для вашего дома или других целей. Вы будете получать энергию не только от земной батареи, но также собирать через землю энергию эфира / статические и радиоволны.
  7. Чем больше Вы используете медных трубок, тем большей силы тока и напряжения Вы можете добиться.

ЗАМЕТЬТЕ: не красьте 10-футовую медную ячейку. Чем больше наружная сторона медной трубки контактирует с землей, тем лучше. Для более высокой силы тока и выходной мощности, используйте цинковый или алюминиевый штырь диаметром 10/16” , который составляет 1/16” площади меди.

Преимущества энергии земляной батареи

  1. Свободная энергия.
  2. Большой срок службы.
  3. Сбор энергии эфира.
  4. Ячейки пополняются вне погоды, от дождя или разрядов молнии.

Эксперимент №3, Как монтировать 12vdc-устройство.

Это — простой способ произвести больше силы тока, но не практичный, мы только показываем Вам это, чтобы ознакомить Вас. Чем глубже ячейки находятся в земле, а также чем ближе медный и цинковый электроды располагаются друг к другу, тем большую силу тока Вы можете получить. Если Вы действительно решите построить это, то необходимо выполнить следующие требования:

Все соединения должны быть хорошо пропаяны, ячейки должны находиться достаточно глубоко в земле. Наружная поверхность медных трубок должна быть хорошо изолирована от земли (лаком, краской, пластиком, в крайнем случае, изолентой). Ваша цель создать очень сильный земной конденсатор / батарею. Это позволит Вам захватить и собирать энергию земли, а во время грозы энергия, которую Вы можете собрать, поразит Вас! Вы должны использовать антенну на цинковом или медном электроде. Будьте осторожны собирая заряд, это может убить Вас. Во время грозы советую соединить батарею с конденсатором большой емкости. Один полюс подсоединить через диод, соблюдая, естественно, полярность. Эти земляные батареи могут аккумулировать и держать тысячи вольт. Так будьте осторожны. Используйте резиновые перчатки и другие средства защиты. Мы не ответственны за любой вред, который Вы можете причинить себе и/или окружающим, Вы строите все на свой страх и риск.

Эксперимент №4 метод 6-футового расстояния (старый способ).

Есть много патентов США, которые были выпущены еще в 1800-х годах, один из них был выдан г-ну Дэкману. Он обнаружил, что если взять несколько небольших кусков цинковых и угольных стержней и вставить их в землю рядом друг с другом и подключить их в ряд (так же, как батареи), вы получите не большое усиление на всех.

Но если Вы поместите их на расстоянии 6 футов, то Вы получите выигрыш в напряжении, и они не будут уравновешивать друг друга. Т.О. Вы можете поместить их последовательно, чтобы увеличить ваше напряжение и ваши вольт-амперы. Теория говорит о том, что существуют своего рода естественные вихри энергии, который занимает примерно столько пространства для каждого блока или ячейки.

При использовании этого метода потребуется много земли, что многие люди просто не имеют, за исключением фермеров.

Есть гораздо более эффективные способы по сравнению со старым методом, как вы увидите далее. Старым способом или нашими новыми методами, вы можете получить столько свободной энергии, сколько захотите, с напряжением или силой тока какие вам необходимы. Чем выше желаемое значение тока, тем больше затрат. Мы стараемся улучшить наши изобретения, чтобы снизить стоимость.

Применение земляных батарей в реальных условиях:

  • Дорожные маркеры
  • Подсветка тротуарной плитки
  • Новый участок в тульской области
  • Установка в Карелии
  • Трасса А181 Скандинавия
  • Полигон МАДИ
  • Установка в тульской области
  • Установка в дагестане
  • Трасса М4 «ДОН» 76-й км
  • Пешеходный переход — Егорьевское ш., г.Егорьевск
  • Пешеходный переход — Переславль
  • Тестовая установка в Узбекистане
  • Можайское ш. 70-й км

Метод листового конденсатора

Этот метод гораздо лучше, чем при использовании труб или стержней. С помощью меди и цинка или листовой алюминиевой фольги, вы получите гораздо больше тока из вашей системы!

Энергию вы будете собирать из 3 разных источников:

  1. Кислот в почве и воде
  2. Энергия, которая передается от самой земли(теллурические токи)
  3. Энергия, которая передается с неба и пространства.

Все это может показаться невероятным, но это правда, и это факт! Чем больше пластин, которые Вы добавляете, тем больше энергии вы получите! Медные листы является положительным электродом, они должны быть направлены вниз, к земле (см. рис. ниже). Алюминиевые или цинковые листы является отрицательными электродами и должны быть направлены вверх! Между листами-электродами необходимо проложить лист хлопчатобумажной ткани или другое пластиковое сетчатое изолирующее покрытие.

Изготовьте изолирующее основание из дерева (или другого изоляционного материала). Установите на основание 4 деревянных (или другой изоляционный материал) направляющих штыря.

Используйте для электродов 8 листов размером 1/2″ x 11″.

Выполните по два отверстия в каждом медном и алюминиевом листе, расстояние между отверстиями равно расстоянию между двумя направляющими штырями основания. Каким-либо доступным для вас методом от каждой пластины необходимо выполнить отвод для подключения. Соберите своеобразный бутерброд, насаживая медные листы на левые направляющие и алюминиевые на правые. Затем необходимо изготовить из дерева верхнюю крышку, аналогичную деревянному основанию.

Собрав конструкцию, стяните её скотчем. Просверлите с двух противоположных сторон сквозные отверстия в крышке и основании, вставьте шпильки или болты и стяните конструкцию. Удалите скотч. Соедините провода, полейте собранный конденсатор водой и закопайте в землю.

Опять же, чем больше листы металла добавлены, тем больше мощность, которую Вы получите! Вы собираете больше чем простая батарея. Лист медной пластины является положительным электродом, алюминиевого листа является отрицательным. Есть много конструкций этого типа земляных батарей. Ниже приведены другие формы батарей.

Читать еще:  Двигатель 110 см3 расход топлива

Соленоидный накопитель земной энергии.

Модель №1.

Возьмите 5/16” цинковый или алюминиевый стержень, длиной 7.5” . Для намотки используйте не изолированный медный провод №27. Цинковый стержень покройте бумагой в один слой, используйте очень маленькие кусочки ленты для фиксации. Теперь наматывайте медный провод по бумаге, не забудьте использовать не изолированную медь! Закрепите скотчем один конец медного провода к концу цинкового или алюминиевого стержня и начните медленно наматывать. Намотку делайте виток к витку. Ширина бумажной изоляции составляет 5,5”, длина намотки 4”.

Закончив, первый слой намотки,обмотайте его слоем бумаги. Зафиксируйте её небольшими кусочками скотча. Теперь начните свой 2-ой слой намотки, повторите этот тот же самый процесс, пока у Вас не будет 10 слоев, (больше слоев— лучше!). Медь не должна касаться цинка или алюминия. Когда закончите намотку, закрепите концы провода клеем или эпоксидной смолой. Это — одна полная ячейка, имейте в виду, что это — маленькая опытная модель, для получения большей мощности Вы должны построить большие ячейки, используя медный провод большого сечения. Такие ячейки могут быть соединены последовательно, в дальнейшем, мы соединим их с помощью диодов, конденсаторов, электронных ключей или ручных переключателей. Если вы сделаете 20 и более ячеек и попытаетесь соединить их последовательно (без диодов, конденсаторов и переключателей), то элементы будут гасить друг друга. Для проверки опустите элемент в воду. Имейте в виду, что вода должна пропитать каждый слой элемента. Вы можете также использовать в качестве центрального электрода цинковую или алюминиевую трубку.

Бумага служит не долго, поэтому лучше использовать какой-нибудь пластиковый диэлектрик, поглощающий воду (к примеру, ткань, которой покрывают газоны после посадки семян, или что-то на подобии— синтетическое пористое).

Модель №2

В этом варианте мы используем обмедненную проволоку или медный провод №27, только с изоляцией— ( лак). Намотка производится так же, как в модели №1, только после намотки каждого слоя меди, этот слой зачищается сверху наждачной бумагой для снятия слоя лака. Такой элемент более эффективен, чем 1-й.

Модель №3

То же самое как №1, но наоборот! Вы можете использовать алюминиевый провод и медный стержень или трубку. Используйте 3/4” медную трубку, бумажную или пластиковую межслойную изоляционную и алюминиевую проволоку.

Катушечный земляной конденсатор.

Этот тип земляной батареи очень эффективен. Бумага не очень хороший изолятор высокого напряжения! Если вы желаете собрать энергию земли в бурю и грозу необходимо использовать толстый диэлектрик. Металлы должны быть расположены должным образом для сохранения высокого напряжения.

Последовательное соединение элементов

На рисунке ниже показано, как соединить ячейки последовательно, так чтобы получить высокое напряжение без гашения элементами друг друга. Этот способ позволяет не использовать пластиковую подставку (пленку) под трубчатые элементы (начало статьи).

Используйте электролитические конденсаторы, чтобы накопить заряд, прибывающий из каждой ячейки, затем соедините их, последовательно, используя коммутатор.

P.S. (от редакции) Все вышеперечисленные конструкции земляных батарей несомненно рабочие, мы проверяли каждую из них, но заявленные выходные данные сильно отличаются в меньшую сторону, как по мощности так и по «времени жизни».

На сегодня у нас в производстве находится три конструкции, которые сертифицированы и были сделаны по «мотивам» данной публикации, но претерпели глубокую модернизацию, как конструктивно, так и по используемым материалам. В ближайшее время мы обязательно опубликуем «конструктив» наших земляных батарей. Большое количество экспериментов подтвердили — использовать теллурические токи земли можно и нужно, это восполняемый, природный ресурс, и применение в качестве сигнальной подсветки, просто не заменимо.

Применение земляных батарей в реальных условиях:

Starlink — глобальная спутниковая система , разворачиваемая компанией SpaceX для обеспечения высокоскоростным широкополосным доступом в интернет в местах , где он был ненадежным , дорогим или полностью недоступным.

Спутники Starlink оснащены электростатическими двигателями , работающими на эффекте Холла , с использованием криптона. Собственные двигатели позволяют спутникам поднимать их орбиту , маневрировать в космосе и сходить с орбиты в конце их полезного срока службы.

Вес спутника около 260 кг , форма — в виде плоской панели.

Электростатическая коптильня для себя, наиболее простой вариант

Коптить сало и мясо можно достаточно просто и в условиях городской квартиры, где нет возможности установить и запустить генератор дыма, и тем более нет способа избавляться от продуктов горения стружек. Поэтому домашние модели электростатической коптильни изготавливаются компактными и маломощными.

Основные преимущества приведенного ниже варианта электрической коптильной камеры заключаются в следующем:

  • Очень простая конструкция;
  • Минимальное количество материалов и деталей, требующихся для изготовления коптильни;
  • Легкое обслуживание.

Основные положения и принцип работы коптильни с управляемым электростатическим полем изложены на видео

Конструкция камеры

Коптильня представляет собой корпус диаметром 300-350 мм и высотой 600-700 мм, можно использовать пластиковую или картонную трубу соответствующего диаметра. В нижней части корпуса изготавливается металлическое основание — гильза, лучше всего из алюминиевой или стальной емкости.

В данной конструкции нет отдельного выносного дымогенератора, вместо него используется встроенная модель. По сути, это лоток со всторенным электронагревателем. Так как объем электростатической камеры небольшой, то для одной сессии закладывается не более 70 мл мелкой опилки из бука или ольхи. В качестве нагревателя можно использовать китайский паяльник со снятой ручкой, вместо жала уложена согнутая спиралью медная проволока.

Основное количество дыма в коптильне образуется за счет возгонки сухой стружки при контакте с разогретой до 350-400 о С спиралью нагревателя. В результате дым для электростатического копчения получается более холодный, влажный и насыщенный, чем при термическом разложении древесины. Большая часть дыма охлаждается на конусной тарелке в нижней части коптильни.

Для того чтобы избежать утечки дыма, в верхней части крышки устанавливается патрубок тройник, на который одевается емкость для сбора конденсата и миниатюрный вентилятор. Часть воздуха и дыма из электростатической камеры откачивается через полихлорвиниловую трубку для того, чтобы создать разрежение и предотвратить утечку запахов и дыма.

Устройство электростатического блока

Электрическая часть коптильни состоит из трех частей:

  • Генератора электростатического высокого напряжения;
  • Подвески для мяса и рыбы;
  • Направляющей сетки.

В верхней части коптильни на керамических изоляторах установлена решетка, на которую одевается подвеска с продуктами. К решетке подключается отрицательный электрод электростатического генератора. Вдоль стенок коптильни укладывается ватман с наклеенной проволокой, это положительный электрод. На проволоке припаяны заостренные отрезки из той же проволоки, они направляют поток заряженных молекул в сторону продуктов.

Схема генератора

Наиболее сложная часть электростатической коптильни — это электронная схема генератора постоянного высоковольтного напряжения. Схема генератора электростатики представлена ниже.

В основе схемы используется высоковольтный трансформатор ТДС17. Для формирования прямоугольных импульсов используется схема, собранная на NE555 из мощного полевого транзистора IRF3205, рабочая частота задающих цепей около 10кГц, но ее можно регулировать с помощью переменного резистора R5. В результате потенциал электростатического поля на сетке коптильни может изменяться в пределах 10%. Для питания схемы используют сборку ЕН 8 142 серии.

В качестве первичной обмотки используют многожильный медный провод диаметром 1 мм, десять витков наматываются непосредственно на магнитопровод. При настройке генератора высоковольтного поля, возможно, придется поменять местами подключение, чтобы на выходе получилась нужная для коптильни полярность.

Простой генератор, катушка Теслы своими руками

Сегодня я собираюсь показать вам, как я как сделать простую катушку Тесла своими руками в домашних условиях! Вы могли видеть такую катушку в каком то магическом шоу или телевизионном фильме.

Если мы будем игнорировать мистическую составляющую вокруг катушки Тесла, это просто высоковольтный резонансный трансформатор который работает без сердечника. Так, чтобы не заскучать от скачка теории давайте перейдем к практике.

Схема данного устройства очень простая

Для создания нам нужны следующие компоненты :

  • источник питания, 9-21V , это может быть любой блок питания
  • маленький радиатор
  • транзистор 13009 или 13007, или почти любые транзисторы NPN с аналогичными параметрами
  • переменный резистор 50kohm
  • 180Ohm резистор
  • катушка с проводом 0,1-0,3, я использовал 0.19mm,, около 200 метров.

Для намотки нужен каркас , это может быть любой диэлектический материал — цилиндр примерно 5 см и длиной 20 см. В моем случае это часть 1-1 / 2 дюйма ПВХ трубы из строительного магазина.

Начнем с самой сложной части — вторичной обмотки. Он имеет 500-1500 мотков катушки , мой около 1000 оборотов. Закрепить начало провода с выводом и начать наматывать основной слой — для ускорения процесса можно это делать шуруповертом.

Так же желательно вспрыснуть уже намотанную катушку лаком .

Первичная катушка намного проще, я положил бумажную ленту липкой стороной наружу, в случае, чтобы сохранить способность передвигать позицию и намотайте ее на 10 витков провода.

намотка трансформатора Тесла

Вся схема собрана на макетной плате.

Будьте осторожны при пайке переменного резистора! 9/10 катушки не работает из-за неправильно припаянного резистора .

Таким образом, мы сделали катушку Теслы .

Читать еще:  Kia rio не заводиться двигатель

Включите питание, и медленно поворачивайте переменный резистор.

Это довольно слабая катушка, но каким-либо образом будьте осторожны и не размещайте рядом электронные устройства: такие как сотовые телефоны, компьютеры и т.д. с рабочей зоной катушки .

Видео: Расчет трансформатора тесла на ютуб

Катушка тесла из строчного трансформатора

Список радиоэлементов

Строчные трансформаторы являются одними из самых часто используемых любителями источников высокого напряжения, в основном из-за их простоты и доступности. В каждом CRT телевизоре (большом и тяжелом), который сейчас выбрасывают люди, есть такой трансформатор.

В отличие от многих трансформаторов, которые есть в другой электронике, предназначенных для работы с обычным переменным током 50Гц, и понижающих трансформаторов, строчный трансформатор работает на более высокой частоте, около 16КГц, а иногда и выше.

Многие современные строчные трансформаторы выдают постоянный ток. Старые строчные трансформаторы выдавали переменный ток, что позволяло делать с ними что угодно. Строчные трансформаторы переменного тока более мощные, так как в них нет встроенного выпрямителя/умножителя. Строчные трансформаторы постоянного тока легче найти, и именно они рекомендуются для этого проекта.

Убедитесь, что ваш строчный трансформатор имеет воздушный зазор. Это значит, что сердечник не является замкнутым кругом, а скорее напоминает букву С, с зазором около миллиметра.

Почти во всех современных строчных трансформаторах он есть, поэтому если вы используете современный строчный трансформатор, то это можно не проверять.

В данной схеме используется транзистор 2N3055, который любят и ненавидят строители качеров на строчных трансформаторах. Их любят за их доступность и ненавидят за то, что они обычно воняют. Они склонны сгорать и довольно эффектно, но схема работает с ними невероятно хорошо. Плохую репутацию 2N3055 получил при использовании его в простых одно-транзисторных качерах, в которых на транзисторе присутствует высокое напряжение. В этой схеме добавлено несколько деталей, которые значительно увеличивают её выходную мощность. Теория работы схемы написана ниже.

В этой схеме очень мало элементов, и все они описаны на этой странице.

И многие детали могут быть заменены.

Значение резистора 470 Ом можно поменять. Я использовал резистор на 450 Ом, полученный из трех соединенных последовательно резисторов по 150 Ом. Его значение не критично для работы схемы, но для уменьшения нагрева используйте максимальное значение резистора, при котором схема работает.

Значение нижнего резистора может быть изменено для повышения мощности. Я использую резистор 20 Ом, собранный из двух последовательно соединенных резисторов по 10 Ом. Чем меньше его значение, тем выше температура и меньше время работы схемы.

Конденсатор, находящийся рядом с транзистором(0.47 мкФ) может быть заменен для увеличения мощности. Чем больше его значение, тем больше выходной ток (и температура дуги) и меньше напряжение. Я остановился на конденсаторе 0.47мкФ.
Число витков на катушке обратной связи (катушка с тремя витками) может изменять выходную мощность. Чем больше витков, тем больше сила тока, но не напряжение.

Эта схема отличается от более распространенного одно-транзисторного качера тем, что в неё добавлен диод и конденсатор, который подключается параллельно диоду.

Диод защищает транзистор от скачков напряжения обратной полярности, которые могут спалить транзистор. Можно использовать диод другого типа. Я использовал диод GI824, вынутый из телевизора.

При выборе диода, обращайте внимание на напряжение и скорость переключения. Чтобы узнать, подходит ли ваш диод, найдите даташит на диод BY500, а потом на ваш диод и сравните параметры. Если ваш диод сопоставим с этим или лучше его, то он подходит.

Конденсатор — это ключ к высокой выходной мощности.

Транзистор генерирует частоту, установленную главным образом первичной катушкой и катушкой обратной связи. Конденсатор и первичная обмотка образуют LC цепь. LC цепь работает на определенной частоте, и если настроить схему так, чтобы эта частота была одинаковой с частотой транзистора, выходная мощность значительно увеличиться. Теория LC цепи похожа на теорию катушки Тесла. Эта схема может быть настроена путем изменения емкости конденсатора и количества витков на первичных/вторичных обмотках.

Эта схема требует мощного блока питания, который описан ниже.

Блок питания

Схеме необходим мощный блок питания постоянного тока с выходным напряжением от 12 до 30 вольт и от 1 до желаемого вами количества ампер. Хорошей идеей является сделать регулируемый блок питания, чтобы схема получала именно такое напряжение, какое ей нужно. Если схема собрана неправильно, и используется блок питания вроде этого, схема сгорит. Но регулируемое напряжение необязательно для нормальной работы.

Я использовал трансформатор на 300 Вт от усилителя. У него есть обмотки на 2, 4, 15, 30 и 60 вольт. Схема требует от 12 до 18 вольт для 2N3055. Я часто запускаю схему от 30В, но ненадолго, и транзистор установлен на мощный радиатор. При 15В, схема может работать бесконечно, так как после 30 минут работы, температура не превышала комнатную.

Переменный ток с трансформатора идет на мостовой выпрямитель 400 Вт, установленный на радиаторе, а с него на конденсатор 7800 мкФ 70В, чтобы сгладить напряжение. Используя аналогичные компоненты, вы можете сделать свой блок питания.

Также, в качестве блока питания можно использовать импульсные блоки питания, ИБП. Они есть в зарядных устройствах ноутбуков, ЗУ для автомобильных аккумуляторов и блоках питания компьютеров. Часто у них на выходе 12В и ток до 10А, что подходит для этой схемы.

Монтаж

Это очень простая по сборке схема. Моя сборка не является инструкцией и примером, но вы можете повторить её. Всё смонтировано на куске MDF, и элементы расположены свободно, чтобы свести к минимуму помехи от проводов, расположенных рядом и создать условия для охлаждения. Используйте многожильный провод. На многочисленных фотографиях подробно показаны различные элементы схемы, что зачастую полезнее слов.

Одним из наиболее важных моментов в сборке является радиатор транзистора. 2N3055 изготовлен в корпусе ТО-3. Вы можете купить ТО-3 радиаторы, но их немного трудно найти. Я использовал радиатор от компьютерного процессора с отверстиями для его контактов на плоской стороне.

Провода от контактов проходят между лопастями.

Транзистор прикреплен к радиатору саморезами. Помните, что необходимо использовать термопасту между транзистором и радиатором. Провода, идущие к строчному трансформатору крепятся к нему при помощи крокодильчиков, чтобы можно было менять строчные трансформаторы для экспериментов.

Другим важным моментом являются обмотки строчного трансформатора. Эмальная изоляция медной проволоки это хорошо, но лучше добавить дополнительную изоляцию между сердечником и обмотками. Сердечник может иметь острые края, и если эмаль обдерётся, то может произойти короткое замыкание. Я при намотке катушек снял металлический зажим, скрепляющий половинки трансформатора, намотал катушки, а потом установил его снова. На некоторых трансформаторах такое невозможно, и провод надо будет обматывать вокруг сердечника. Обмотки должны быть намотаны из фазы, что значит, что они мотаются вокруг сердечника в противоположных направлениях.

При использовании этой схемы не проводите никаких манипуляций с подключенными проводами. Также проверяйте температуру транзистора и резисторов во время работы, но делайте это только при отключённом от сети устройстве. Если какой то элемент ощутимо теплый, то не включайте схему, пока он не остынет.

Конденсаторы могут сохранять опасный заряд, поэтому будить осторожны.

Кроме того, носите обувь на резиновой подошве при работе с высокими напряжениями и прикасайтесь к включённому устройству только одной рукой. Убедитесь в том, что схема была подключена к земле после работы, чтобы не получить электрический шок. Не пытайтесь настраивать включенную схему.

С этой схемой можно делать многие вещи, например использовать её для питания катушки Тесла, плавления соли или просто забавного времяпровождения с электрическими дугами.

Купить или сделать самому?

Вопрос о целесообразности собственноручного создания электромотора спорный – у большинства велосипедистов идея самостоятельно мастерить электромотор вызывает по меньшей мере недоумение. Ведь в продаже представлена масса надежных моделей различной мощности, в т.ч. – в готовых наборах со всеми компонентами, необходимыми для оснащения велосипеда электротягой. Но все же некоторые умельцы отчаянно стремятся к разработке собственных электромоторов.

Если вы уверены в своих силах и в том, что сможете правильно произвести расчеты на надежность, прочность и безопасность, имеете все необходимые детали и владеете навыками сборки электромоторов, смело принимайтесь за дело и выкладывайте в сеть видео «сделай мотор-колесо сам». Но в большинстве случаев гораздо проще и безопаснее использовать готовый набор для электрификации велосипеда, к тому же его можно подобрать в полном соответствии со своими потребностями.

Подробнее о выборе мотор-колеса читайте в нашем предыдущем материале.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector